PRESENTADO POR

OLEGARIO MARÍN MACHUCA

PARA OPTAR EL GRADO ACADEMICO DE

DOCTOR EN INGENIERIA

Lima – Perú 2012

A Dios Por haberme dado la vida

y la oportunidad para

cumplir esta meta

Al CONCYTEC Por subvencionar los

estudios doctorales,

“Mi Agradecimiento”

A la Universidad Nacional

Federico Villarreal y a la

Dra. Carmen Velezmoro Sánchez.

Mi Reconocimiento

A mis padres

Marcelino (+)

y Mercedes

Mi Gratitud

A Brígida, mi esposa.

A mis hijos Obert y Ulert

Mi amor eterno

Contenido

Página

Resumen 1

Abstract 2

Introducción 3

CAPITULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Antecedentes 4

Características botánicas de la muña 5

Composición nutritiva de la muña 7

Composición de la muña seca 7

Harina de Sangre de pollo 8

Harina de trigo panadera 10

Proceso de Panificación 12

Planteamiento del problema 14

Objetivos 15

Justificación e Importancia del Estudio 15

Alcances y limitaciones 16

Definición de variables 17

CAPÌTULO II. MARCO TEÓRICO

Teorías generales 18

Bases teóricas especializadas con el tema 19

Marco conceptual 19

Harinas de sangre de pollo y de muña 20

Cocción 20

Deshidratación y/o Secado 21

Molienda o Reducción de Tamaño 21

Tamizado y Granulometría 24

Los minerales Calcio, Fósforo y Hierro 25

Análisis sensorial 31

Hipótesis 32

CAPITULO III. MÉTODO

Tipo 33

Diseño experimental 33

Estrategia de prueba de hipótesis 35

Materiales 35

Equipos 36

Métodos de Análisis 36

Metodología Experimental 37

Determinación del hierro (Método AOAC 944.02) 40

Determinación del calcio (Método AOAC 944.03) 40

Variables 38

Población 38

Muestra 38

Técnicas de investigación 38

Instrumentos de recolección de datos 38

Procesamiento y análisis de datos 39

CAPITULO IV. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

Caracterización de la harina de sangra de pollo 42

Caracterización de la harina de muña 43

Composición química y de minerales del pan enriquecido 44

Evaluación sensorial del pan enriquecido 44

Datos de aceptabilidad general 45

Harina de sangre de pollo y Harina de Muña 48

Datos sobre el sabor 49

Aplicación del DBCA para la aceptabilidad del pan enriquecido 54

Aplicación del DBCA para el sabor 55

Análisis de Regresión no Lineal Múltiple y Optimización 57

Proceso de optimización para la aceptabilidad general 59

Proceso de optimización para el sabor 61

Cálculo del porcentaje de incremento en Calcio, Fósforo, Fierro y Proteínas 62

Validación del estudio 64

Análisis de densitometría ósea 64

Análisis estadístico de la validación del estudio 66

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el antebrazo

izquierdo 66

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en la columna

vertebral 68

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el fémur derecho 71 Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el fémur

izquierdo 73

CAPÌTULO V. DISCUSIÓN

Discusión 76

Conclusiones 77

Recomendaciones 78

Referencias bibliográficas 80

ANEXOS

Definición de términos 84

Análisis granulométrico 84

Superficie específica de partícula 84

Molienda y trituración 89

Consideraciones en que se basa la selección de los equipos 91

Dureza y abrasividad 92

Estructura mecánica 92

Humedad 92

Sensibilidad de temperatura 93

Equipo para la reducción de tamaño 93

Lista de figuras

pág.

Figura 1. Planta de la muña. 3

Figura 2. Formas de la hoja de la muña. 6

Figura 3. Fotografía de la sangre de pollo y de la muña. 19

Figura 4. Deshidratador utilizado para deshidratar, tanto la harina de sangre

de pollo como la de muña. 20

Figura 5. Molino utilizado para moler o reducir el tamaño, Tanto de la sangre de

pollo cocida así como de la muña triturada y deshidratada. 21

Figura 6. Tamices utilizados para uniformizar el tamaño de las partículas, tanto

de la harina de sangre de pollo como de la de muña. 23

Figura 7. Proceso de evaluación del pan. 37

Figura 8. Gráfico de Caja y Bigotes para las medianas de la aceptabilidad 46

Figura 9. Gráfico de Caja y Bigotes para las Medianas de la evaluación del Sabor 50

Figura 10. Gráfico de medias, indica un ligero aumento en la media de los

valores DMO en el brazo, aunque no existe diferencia significativa 68

Figura 11. Gráfico de medias para DMO en la columna, se han considerado

los puntos analizados como repeticiones y se puede afirmar con

el 95% de confianza que hubo un incremento entre las determinaciones

de calcio como DMO (g/cm2) en los diferentes días del ensayo. 71

Figura 12. Gráfico de medias de las medidas DMO del fémur derecho,

no presentan diferencias, aunque se puede apreciar un ligero

aumento de las medias, desde el inicio hasta los 56 días. 73

Figura 13. Gráfico de medias para DMO del fémur izquierdo, no

se encontraron diferencias entre las medidas de DMO para

fémur izquierdo, sin embargo se aprecia una ligera tendencia

al aumento de los valores DMO, desde el inicio hasta los 56 días. 75

Lista de tablas

pág.

Tabla 1. Composición nutritiva de la muña 7

Tabla 2. Composición y análisis químico de la muña seca: componentes mayores 7

Tabla 3. Composición y análisis químico de la muña seca: componentes menores 8

Tabla 4. Especificaciones de la harina de sangre de pollo 10

Tabla 5. Especificaciones para la harina panadera 12

Tabla 6. Composición química promedio de un pan convencional 13

Tabla 7. Composición en calcio, fósforo y hierro, en un pan convencional 14

Tabla 8. Datos de aberturas de los diferentes tipos de tamices 22

Tabla 9. Diseño completamente al azar para la evaluación de la aceptabilidad

y el sabor 34

Tabla 10. Composición química de la harina de sangre de pollo 42

Tabla 11. Valor nutricional de la harina de sangre de pollo. 42

Tabla 12. Composición química da la harina de muña: componentes mayores 42

Tabla 13. Composición química da la harina de muña: componentes menores 42

Tabla 14. Homogenización granulométrica de las harinas panadera (H.P.),

de sangre de pollo (H. S.) y de muña (H. M.). 43

Tabla 15. Composición química proximal del pan enriquecido 44

Tabla 16. Cantidad de minerales(calcio, fòsforo y hierro) en el pan enriquecido,

en mg. 44

Tabla 17. Respuestas del panel sensorial sobre la aceptabilidad de los tratamientos. 45

Tabla 18. Prueba de Kruskal-Wallis para aceptabilidad de los tratamientos. 46

Tabla 19. Prueba de la Mediana de Mood para aceptabilidad de los tratamientos 47

Tabla 20. Pruebas de Múltiple Rangos para los Aceptabilidad de los tratamientos 48

Tabla 21. Respuestas del panel sensorial sobre el sabor de los tratamientos 49

Tabla 22. Prueba de Kruskal-Wallis para Sabor de los Tratamientos 50

Tabla 23. Prueba de la Mediana de Mood para evaluación del Sabor 51

Tabla 23. Datos del ANOVA para el antebrazo izquierdo 67

Tabla 24. Datos del ANOVA para Columna Antero Posterior. 69

Tabla 25. Datos del ANOVA fémur derecho. 72

Tabla 26. Datos del ANOVA para fémur izquierdo 74

Lista de cuadros Pág.

Cuadro 1. Datos de aberturas de los diferentes tipos de tamices. 20

Cuadro 2. Escala adónica para el sabor. 31

Cuadro 3. Escala adónica para la aceptabilidad. 32

Cuadro 4. Tratamientos necesarios para ejecutar la investigación planteada. 34

Cuadro 5. Datos para la ceptabilidad general 53

Cuadro 6. Datos del sabor. 53

Cuadro 7. Datos correspondientes a la aplicaciòn del DBCA a la Aceptabilidad

general. 54

Cuadro 8. El ANOVA para la aceptabilidad general. 54

Cuadro 9. Datos correspondientes a la aplicaciòn del DBCA al sabor. 55

Cuadro 10. El ANOVA para el sabor. 56

Cuadro 11. Se evaluó la cantidad de calcio (mg) en un desayuno, almuerzo,

lonche y cena. 60

Cuadro 12. Se evaluó la cantidad de Fósforo (mg) en un desayuno, almuerzo,

lonche y cena. 60

Cuadro 13. Se evaluó la cantidad de hierro (mg) en un desayuno, almuerzo,

lonche y cena. 63

Cuadro 14. Se evaluó la cantidad de proteína (g) en un desayuno, almuerzo,

lonche y cena. 63

Cuadro 15. Evolución densitométrica de calcio en el antebrazo izquierdo. 64

Cuadro 16. Evolución densitométrica de calcio en la Columna Antero Posterior. 65

Cuadro 17. Evolución densitométrica de calcio en el fémur derecho. 65

Cuadro 18. Evolución densitométrica de calcio en el fémur izquierdo. 66

Cuadro 19. Evolución densitométrica de calcio en el antebrazo izquierdo. 66

Cuadro 20. Evolución densitométrica de calcio en la Columna Antero Posterior. 68

Cuadro 21. Evolución densitométrica de calcio en el fémur derecho. 71

Cuadro 22. Evolución densitométrica de calcio en el fémur izquierdo. 73

1

Resumen

Se ha obtenido pan enriquecido con minerales (Ca, P y Fe) y proteínas a base de la

incorporación de harinas de sangre de pollo (Gallus domésticus) y de muña (Minthostachis

mollis), las mismas que han sido caracterizadas química y nutricionalmente. El método

experimental utilizado fue para predecir lo que al final se esperaba, previo planteamiento de

trabajo en condiciones optimas de laboratorio, con variables controladas y un diseño

experimental de 24 repeticiones. Los materiales, equipos y métodos de análisis fueron los

idóneos para cumplir con los objetivos planteados en la investigación. Las materias primas se

obtuvieron adecuadamente, de lugares adecuados, bajo condiciones idóneas en todo sentido.

La técnica fue la recolección de datos de observación de campo, donde se determinó el

dominio y rango de las variables, tanto dependientes como independientes. Los datos se

analizaron por el Diseño en Bloque Completamente al Azar (DBCA), Regresión no Lineal

Múltiple, Técnicas de Derivación Parcial, Anàlisis Estadístico de Kruskal-Wallis.

Procedimiento estadístico StatAdvisor.

Mediante el DBCA el tamaño y los tratamientos tienen efecto no significativo sobre la

composición química y proximal del pan enriquecido, mientras que los análisis tienen efecto

significativo al 5% de confiabilidad. El DBCA indica que los tratamientos tienen efecto no

significativo sobre la cantidad de minerales del pan enriquecido, mientras que los análisis si

tienen efecto significativo. Además, los tratamientos tienen efecto significativo sobre la

aceptabilidad general y el sabor del pan enriquecido, mientras que los análisis si tienen efecto

no significativo. Las cantidades óptimas de harinas de sangre de pollo y de muña, para la

aceptabilidad general son 73,2349 g y 159,1721g y para el sabor 75,5117 g y 105,4534 g;

respectivamente. Además, existe diferencia no significativa entre los diferentes niveles de

aceptabilidad, así como del sabor. Los porcentajes incrementados, en una dieta promedio, en

proteínas, calcio, fósforo y hierro son 40,06 %; 55,56 %; 9,30% y 26,30 %; respectivamente.

Finalmente, el estudio fue validado por densitometría ósea, midiendo la fijación del calcio en

el cuerpo humano, siguiendo esta fijación un modelo logístico.

Palabras clave: harinas de sangre de pollo y de muña, pan enriquecido, proteínas, minerales.

2

Abstract

Bread enriched with minerals (Ca, P, Fe) and proteins based on the incorporation of flour of

chicken´s (Gallus domésticus) blood and Muña(Minthostachis mollis) has been obtained and

characterized chemically and nutritionally. The experimental method used to predict what was

expected at the end, prior approach to the at optimal laboratory conditions, with controlled

variables and experimental design of 16 repetitions. Materials, equipment and methods of

analysis were the suitable to fulfill the objectives set out in the research. Raw materials were

extracted properly, from right places, under suitable conditions in all senses. The technique

was the collection of observation field data, where the domain and range were determined, for

both dependent and independent variables. Data were analyzed by the Design in Block

Randomly Completely (DBCA), Not Linear Multiple Regression, Techniques of Partial

Derivation, Statistical Analysis of Kruskal-Wallis and the statistical procedure StatAdvisor.

Through DBCA, the size and the treatments have no significant effect on the proximal

chemical composition of the enriched bread, whereas the analysis shows a significant effect at

5% of reliability. The DBCA indicates that the treatments have no significant effect on the

amount of minerals of the enriched bread, whereas the analysis shows have significant effect.

In addition, the treatments have significant effect on the overall acceptability and on the taste

of the enriched bread, whereas the analysis shows no significant effect. The optimal amounts

of flour from blood of chicken and Muña, for the general acceptability are 73, 2349 g and 159,

1721g and for flavor 75, 5117 g 105, 4534 g; respectively. In addition, there exists difference

not significant between different levels of acceptably, as flavor. The increased percentages at

an average diet, in protein, calcium, phosphorus and iron are 40, 06%; 55, 56%; 9.30% and

26.30%; respectively. Finally, the paper was validated by bone densitometry, measuring the

binding of calcium in the human body, following this logistic model.

Keywords: flour of blood of chicken and Muña, enriched bread, proteins, minerals.

3

Introducción

La desnutrición en el Perú es acentuada y crítica en algunos lugares de bajos recursos

económicos y de mediana o poca cultura alimenticia. Adicionalmente, los deshechos de

mataderos de aves, como la sangre de pollo (Gallus domésticus), que es fuente proteínas,

aminoácidos y otros compuestos de extraordinario valor biológico, son vertidos a lugares

descampados produciendo gran perjuicio ecológico al medio ambiente y a la biodiversidad. A

esto se suma el mal empleo o no uso de recursos vegetales ricos en componentes minerales y

proteicos como la muña (Minthostachis mollis). El propósito ha sido obtener un pan

enriquecido en calcio, fósforo, hierro y proteínas a base de harinas de sangre de pollo y de

muña bajo condiciones de trabajo ya establecidas. Se propone que las cantidades de harina de

sangre y harina de muña tendrán incidencia no significativa sobre el producto ha elaborar.

Se denomina “muña” a la planta perteneciente a la familia de las Lamiáceas en la cual

también se encuentra la menta, pero la muña difiere en su genero: Minthostachys setosa. Pero

la muña como Minthostachys tiene una gran interrogante en cuanto al número de especies

descritas y alrededor de seis son las especies descritas en el Perú: Minthostachys griseb,

Minthostachys glaverscens, Minthostachys salicifolia , Minthostachys setosa , Minthostachys

spicata , Minthostachys mollis. Siendo la Minthostachys setosa y la Minthostachys mollis, las

que más se han utilizado en estudios e investigaciones.

En los últimos estudios realizados se ha llegado a catalogar 12 especies de Minthostachys,

gracias a que los investigadores se han ubicado en zonas recónditas de la sierra peruana. En

resumen la muña es una herbácea perenne de tallos semileñosos, de altura variable, que

ostenta flores de colores violáceos, púrpuras ó blancos, y tiene hojas opuestas de dos a tres

centímetros de largo. Su fragancia, que recuerda al penetrante olor de la menta, la vuelve

también inconfundible.

La sangre de pollo desde el punto de vista nutricional, es una fuente muy concentrada en

proteínas, conteniendo valores superiores al 80 %. Si bien la calidad de la proteína es alta,

existen dos características en la harina de sangre que son determinantes en su calidad. Primero

está el alto contenido de lisina (superior al 7,5 %), aminoácido que constituye el principal

interés nutricional de esta materia prima, pero que tiene el inconveniente de ser destruido si se

aplican altas temperaturas por largos periodos de tiempo, que durante el proceso de

4

fabricación va disminuyendo el valor nutritivo. La sangre de pollo contiene 18% de proteína,

pero su utilización en la industria alimentaria ha sido prácticamente nula debido al

ennegrecimiento y sabor fuerte que le confiere el grupo hemo de los glóbulos rojos a los

productos elaborados. Por esta razón, se ha planteado la posibilidad de utilizar el plasma

sanguíneo (7% de proteína) el cual no causa problemas de color y sabor al producto final.

Los objetivos del presente estudio ha sido obtener panes enriquecidos en Calcio, Fósforo,

Hierro y proteínas; por incorporación de harinas de pollo (Gallus domésticus) y de muña

(Minthostachis mollis), evaluar la fijación de Calcio, la aceptabilidad general y el sabor del

pan enriquecido con características organolépticas diferentes a las convencionales. Así mismo,

caracterizar químicamente las harinas de muña y de sangre de pollo y determinar el proceso

adecuado y la formulación óptima para la obtención del pan enriquecido en Calcio, Fósforo,

Hierro y Proteínas.

CAPITULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1. Antecedentes

La Muña, es oriunda de los valles andinos del Perú y Bolivia, pertenece a la familia de las

lamiáceas género Minthostachis, variedad mollis (Munares, 1983). Según Augusto (1975), la

muña crece en forma abundante en los valles de la sierra central peruana, en lugares aledaños

de las acequias, sin requerimiento intenso de agua. La muña es utilizada como medicina bajo

diferentes formas y también en la alimentación humana en forma directa. Entre las

propiedades de la muña se puede mencionar que alivia los dolores estomacales, relaja los pies

gotosos, cura tumores y fracturas, limpia la flema del pecho; entre otras (Condori et al., 1995;

Ormachea, 1995 y Quispe, 1994).

Quispe (1994) y Bedoya (1969), mencionan que la muña estaría compuesta por: mentol de 35

a 50%, ésteres de 8 a 12% y compuestos terpénicos de 38 a 57%. Con terpenos y canfenos,

son designados muchos hidrocarburos que se encuentran en las esencias, la mayoría de veces

como componentes predominantes y cuya composición corresponde a la fórmula C10H16 ó

(C5H8)n (Espasa Calpe, 1980).

Los terpenos presentan múltiples semejanzas, diferenciándose por sus propiedades químicas y

físicas, aún cuando su composición centesimal sea la misma y las diferencias físicas se

5

manifiestan en el olor, sabor, punto de ebullición, densidad y poder rotatorio óptico. Las

plantas poco desarrolladas tienen mayor cantidad de terpenos que las más desarrolladas,

donde todos los terpenos tienen la propiedad de fosforecer (Espasa Calpe, 1980).

La Minthostachis mollis, ó chancua, ó muña, ó chancas; es un arbusto con flores blancas,

propios de los pisos medios de las vertientes occidentales (sierra) del Perú. Contiene, además,

un olor aromático debido a su contenido en aceites esenciales, por lo que se le utiliza como

condimento, para conservar la papa de la deshidratación al ser almacenada y, en infusión como

estimulante y carminativo (Mostacero y Mejía, 1993). En la siguiente Fig. 1, se muestra la

planta de la Minthostachis mollis.

Fig. 1. Planta de la Muña (Minthostachis mollis). Tomada en el valle de Huayobamba,

Provincia de San Marcos y Distrito del mismo nombre.

Características botánicas de la muña.

Es un arbusto ramoso de 0,8 a 1,5 m de alto, de ramas ampliamente divorciadas, hojas

opuestas aovadas o aovado-lanceoladas de 2 a 5 cm, de borde aserrado, el ápice agudo, los

indumentos variables; glabros arriba, blando – tormentosas o bajo o luego glabras totalmente.

El cáliz cilíndrico, algo bilabiado, el labio superior 3 dentado, el labio inferior 2 – dentado. La

corola de 4 a 6 mm de largo, blanco bilabiada, labio superior 2 – dentado (2 lóbulos

posteriores), labio inferior 3 – dentado (3 lóbulos anteriores), el lóbulo medio del labio inferior

plano.

6

Andoceo con 4 estambres fértiles, ligeramente más cortos que la corola. Respecto a las

características botánicas de la muña manifiesta que se trata de un arbusto que alcanza una

altura entre 0,90 a 1,50 m siendo bien tupido en hojas, las mismas que son opuestas aserradas

apecioladas, presentando pelos en los peciolos y en la cara inferior, en los cuales deposita la

mayor cantidad de esencia.

El tallo que también tiene pelos, presenta una forma cuadrangular y propensa a la

lignificación. Las flores se encuentran situadas en la parte superior de las ramas reunidas en

verticilos falsos. En la fig. 2, se muestran las formas de las hojas de la muña.

Figura 2. Formas de la hoja de muña

En cuanto a la raíz es de aspecto leñoso y de penetración lateral, por las características del

terreno, su producción es por medio de semillas y a codos.

En resumen la muña es una herbácea perenne de tallos semileñosos, de altura variable, que

ostenta flores de colores violáceos, púrpuras ó blancos, y tiene hojas opuestas de dos a tres

centímetros de largo. Su fragancia, que recuerda al penetrante olor de la menta, la vuelve

también inconfundible.

La muña parece poseer buen grado de tolerancia hacia las sequías. Esto queda demostrado por

su desarrollo en las laderas, donde el recurso hídrico es lo que al parecer mejora enormemente

su desarrollo adquiriendo las hojas gran tamaño. En las tablas 1, 2 y 3; se da la composición

nutritiva de la muña.

7

Composición nutritiva de la muña

Tabla 1. Composición nutritiva de la muña

Elementos Contenido (%) Elementos Contenido (mg)

Calorías 299 Calcio 2 267,00

agua 63,00 Fosforo 269,00

Proteínas 3,20 Hierro 22,40

Carbohidratos 66,30 Caroteno 2,10

Fibra 9,40 Tiamina 0,85

Riboflavina 1,84 Niacina 6,83

Cenizas 11,60 Ac. Ascórbico 0,60

Grasa 2,80

Fuente: Ormachea, E. (2005)

Composición de la muña seca.

Tabla 2. Composición y análisis químico de la muña seca: componentes mayores

Componente Porcentaje (%)

Energía 299 Kcal

Agua 16,00 %

Proteinas 3,20%

Grasa 2,80%

Carbohidratos 66,30%

Fibra 9,40%

Cenizas 11,70%

Fuente: Ormachea, E. (2005)

8

Tabla 3. Composición y análisis químicos de la muña seca: minerales (mg)

Elemento Cantidad (mg)

Calcio (Ca) 2 237,00

Fósforo (P) 269,00

Hierro (Fe) 22,40

Fuente: Ormachea, E. (2005)

Se ha extraído aceite esencial de muña con fines inhibidores de Brotamiento y

Microorganismos (Ormachea, 2005). Según Collazos y colaboradores (1957), la composición

nutricional (por 100 gr) de la muña es: 16,3 g de agua, 3,2 g de proteínas, 66,3 g de

carbohidratos, 9,4 g de fibra y 2,8 g de grasa.

Harina de Sangre de pollo.

La harina de sangre de pollo se obtiene por deshidratación de la sangre proveniente de los

mataderos avícolas y hasta el momento se ha utilizado como ingrediente en la fabricación de

raciones para animales. Desde el punto de vista nutricional, es una fuente muy concentrada en

proteínas, conteniendo valores superiores al 80 %. Si bien la calidad de la proteína es alta,

existen dos características en la harina de sangre que son determinantes en su calidad. Primero

está el alto contenido de lisina (superior al 7,5 %), aminoácido que constituye el principal

interés nutricional de esta materia prima, pero que tiene el inconveniente de ser destruido si se

aplican altas temperaturas por largos periodos de tiempo, durante el proceso de fabricación,

disminuyendo de esta forma el valor nutritivo. En segundo lugar está el alto contenido de

leucina, aminoácido que al hallarse en exceso impide el uso y aprovechamiento de los demás

aminoácidos, ocasionando una disminución en la ganancia de peso en aves (Cabrera, 1998).

Según Petrucci (1997), las proteínas de la sangre de pollo, cuyos constituyentes proteínicos

más importantes son: albúminas, hemoglobina y fibrinógeno; contribuyen a mantener la

presión osmótica, transporte de oxígeno y coagulación de la sangre; respectivamente. Las

albúminas, es el grupo más común e importante, que se encuentra en la sangre (albúmina del

9

suero) y en la clara de huevos (albúmina de huevos). En el torrente sanguíneo, estas proteínas

actúan en el sistema amortiguador de la sangre y cumplen una función de mantener la presión

osmótica corporal. Son solubles en agua y en soluciones salinas diluidas, coagulando con

facilidad con el calor.

Según Pendersen (1989), la sangre contiene 18% de proteína, sin embargo, su utilización en la

industria alimentaria ha sido limitada debido al ennegrecimiento y sabor fuerte que le confiere

el grupo hemo de los glóbulos rojos a los productos elaborados. Por esta razón, se ha

planteado la posibilidad de utilizar el plasma sanguíneo (7% de proteína) el cual no causa

problemas de color y sabor al producto final, siendo la principal proteína plasmática la

albúmina, la cual contiene todos los aminoácidos esenciales para la dieta humana (Tybor &

Landaman (1995), y posee excelentes propiedades funcionales de gelación y emulsificación

(Barbosa et. al., 1996). Sin embargo, se ha realizado pocos estudios sobre la utilización del

plasma sanguíneo para la elaboración de alimentos para consumo humano, y la mayoría han

sido en el área de procesamiento cárnico (Terrel, 1996 & Márquez, 1998).

La necesidad del consumo de proteína animal ha incentivado de búsqueda de fuentes alternas,

capaces de ofrecer alimentos altamente proteicos con cualidades organolépticas aceptables, de

allí que las investigaciones apunten hacia el desarrollo de nuevos productos no convencionales

para ser utilizados en la alimentación humana (Catricheo, et. al., 1989 & Márquez, et. al.,

1998). La carne de pollo deshuesada mecánicamente y la sangre animal, constituyen dos

subproductos alimenticios que se caracterizan por presentar un adecuado porcentaje de

proteínas de buena calidad, con alto contenido proteico(14,5%) y proporción balanceada de

aminoácidos esenciales que permiten evaluar su elevado valor biológico, lo que aunado a su

relativo bajo costo en comparación con otras fuentes proteicas, ha aumentado su consumo por

parte de la población (Lee, et. al., 1997 & Archile, et. al., 2000). El plasma y los glóbulos

grasos poseen propiedades funcionales favorables para su utilización en la industria de los

alimentos, tales como solubilidad, gelificación, emulsificación, así como también alta

necesidad de retención de agua (Wismer, 1979 & Rangel, et. al. 1995). En la formulación de

productos cárnicos algunas de estas características son aprovechadas para aumentar el

porcentaje de rendimiento y la calidad del producto final (Benitez, et. al., 1999 & Márquez, et.

al., 1997). En la tabla 4 se observa las especificaciones de la harina de sangre de pollo.

10

Tabla 4. Especificaciones de la harina de sangre de pollo.

Parámetros Especificaciones (%)

Proteína cruda 80,00*

Fibra cruda 1,00**

Extracto etéreo 2,00**

Humedad 10,00**

Cenizas 6,00**

Digestibilidad en pepsina al 0,2% 80,00*

*: Se refiere a cantidades mínimas. **: Se refiere a cantidades máximas.

Fuente: Benitez, et. al., (1999).

Harina de trigo panadera.

Según Muller & Tobin (1996), indican que las albúminas son solubles en agua que no

contenga sales y coagulan por el calor, como es el caso de las albúminas vegetales. Las

glutelinas, insolubles en todos los disolventes neutros, pero fácilmente solubles en ácidos y

álcalis muy diluidos, como la glutenina del trigo. Las prolaminas, solubles en alcohol de 70 a

80%, insolubles en agua, alcohol absoluto y otros disolventes neutros, como la gliadina del

trigo y centeno. Los albuminoides, que en el reino vegetal es probable que las escleroproteínas

están reemplazadas por la celulosa y sustancias semejantes. Las globulinas, son proteínas

simples que se encuentran en el suero sanguíneo, músculos y otros tejidos animales, así como

algunas semillas vegetales, diferenciándose por su poder de solubilidad. La Edestina, puede

considerarse como la globulina vegetal del verdadero tipo, tanto de origen animal como

vegetal. Las glutelinas, tal vez desnaturalizadas, insolubles en todos los disolventes neutros,

pero fácilmente solubles en soluciones ácidas y álcalis muy diluidos, se llaman glutelinas. El

único miembro que ha tomado nombre propio es la glutenina del trigo, mezcla de proteínas

que constituyen cerca del 50% del gluten, siendo el resto, principalmente, gliadina (Muller &

Tobin, 1996).

Según Cheftel (1987), las proteínas del trigo constituyen un componente esencial del régimen

alimenticio de numerosos países, como fuente fundamental de glúcidos y calorías, pero las

11

proteínas del trigo también constituyen la mayor parte de las proteínas consumidas por

numerosas regiones de los países en vías de desarrollo; las proteínas de reserva del grano de

trigo, gliadinas y gluteninas, constituyen la parte del gluten, la materia lipoproteica cohesiva,

visco elástica que se puede obtener libre del almidón amasado la harina de trigo bajo una

corriente de agua y además estas proteínas son las que corresponden de la extensibilidad

(gliadinas) y de la elasticidad (gluteninas) de la masa de panadería, durante el proceso de

panificación, siendo el trigo el único cereal que contiene importantes cantidades de gluteninas

de elevada masa molar, teniendo, tanto las albúminas y las globulinas, actividad Enzimática;

con respecto al aspecto nutricional las proteínas del gluten contienen muy poca lisina(1%), por

el contrario, las albúminas y las globulinas de trigo, son ricas en lisina y pobres en metionina,

donde considerándose una base de 100% de proteínas del trigo, las albúminas corresponden al

9%, globulinas 9%, prolaminas 40% y gluteninas(álcali-solubles) 46% y, finalmente, en lo que

concierne a la mejora de las proteínas del trigo, se puede recurrir a la selección de variedades

del cruce o mutación, o bien a un carácter genético, buscando alcanzar uno o varios de los

objetivos siguientes:

1. aumentar el contenido de proteínas de los granos.

2. mejorar la calidad nutricional, aumentando principalmente, su contenido de lisina, y

3. mejorar las fuerzas de las harinas, así como su capacidad de panificación.

Según Cuniberti (2000), la proporción de gliadinas y gluteninas presentes en el grano influyen

fuertemente en las condiciones ambientales en el momento de formación y llenado del grano,

tales como: stress, calórico, lluvias, luminosidad, humedad relativa ambiental, temperatura,

etc., haciendo que varíe la relación de éstas proteínas y por lo tanto sus influencias en las

características de la masa, provocando a veces masa flojas extensibles o por el contrario,

masas cortas y muy tenaces, además, las características de visco elasticidad conferida por el

gluten a las masas en la panificación es el factor clave de la calidad, considerando que el

gluten representa entre el 78 y 85% de la proteína total del endospermo, las variaciones en el

contenido total de proteína de una variedad tiene relación estrecha en el contenido del gluten y

su fuerza, determinante de la calidad de ésta. En la tabla 5, se presenta la composición química

promedio de la harina panadera.

12

Tabla 5. Especificaciones para la harina panadera

Componente Porcentaje (%)

Humedad 15,00

Proteínas 13,60

Carbohidratos 68,00

Grasa 2,50

Cenizas 0,90

Fuente: Scade, J. (1985).

Proceso de Panificación.

Según Scade (1985), para fabricar pan, es necesario fabricar la masa y fermentarla. Los

ingredientes básicos como harina, levadura, agua y sal se mezclan juntos siguiendo diferentes

métodos. Las acciones de extender, doblar y cortar la masa se usan para que esta tenga las

condiciones idóneas. En el momento en que las proteínas de la harina se humedecen y

absorben el agua se forma el gluten. El desarrollo correcto del gluten es esencial para la buena

elaboración del pan. El tamaño, la forma y estructura de la miga del pan acabado dependerá en

gran medida de la formación de esta parte del gluten y del tratamiento aplicado al mismo.

Generalmente, la masa se divide en porciones de un peso determinado y controlado, antes de

darle la forma deseada. Cada porción de masa se deja “reposar” o “hincharse” en un ambiente

templado y ligeramente húmedo (Scade, 1985). La temperatura deberá ser entre 29 y 32°C, y

la humedad deberá ser entre 82 y 88%. Después de reposada la masa correctamente, se mete

en el horno, los tiempos y temperaturas fluctúan entre 12 a 20 minutos y 170 y 220°C;

respectivamente. El proceso de elaboración del pan puede ser dividido en tres grupos

principales: método de amasado directo con tres horas aproximadas de fermentación, método

de esponjamiento y amasado en el que parte de los ingredientes se deja fermentar durante la

noche, y método sin tiempo de amasado en el que no hay o apenas hay fermentación (Scade,

1985). También quedan remarcadas, en líneas generales, cinco etapas en la fabricación del

pan, que son: mezclas (en la que las proteínas de la harina se hidratan para formar el gluten y

el almidón hace lo mismo, absorbiendo cerca del 40% del agua), fermentación (lo más

13

importante es la conversión de los azúcares fermentables en gas carbónico y alcohol, por obra

de las enzimas de la levadura, en la que encuentran dos tipos principales de azúcares, la

sacarosa y la maltosa), reposo (es el término aplicado a uno o más periodos de descanso que la

masa requiere después de ser dividida, esto es cortada en sus tamaños correctos, permitiendo

de tal manera que la masa recuperarse del efecto de endurecimiento del corte inicial o de la

división de la masa en unidades más pequeñas, finalmente se recomienda que el reposo sea por

espacio de 10 a 15 minutos), cocción (en los primeros minutos la masa se hincha rápidamente

debido al aumento de la actividad de las enzimas, producido por la elevación de la temperatura

y también por la expansión de los gases y vapor de agua en la masa, recordando que la

levadura se hace menos activa cerca de los 42°C y queda sin efecto a los 54°C y la actividad

de la amilasa continúa por encima de este nivel pero la enzima se inactiva a los 70°C) y

cortezas (en el proceso de cocción, la parte exterior de la masa alcanza una temperatura más

elevada que la interior, formando una corteza seca y de color marrón, color que depende de

tres procesos químicos diferentes, que también le dan al pan un sabor agradable; lo primero es

la descomposición del almidón en dextrinas, lo segundo es que parte de los azúcares se

caramelizan y en tercer lugar se da una reacción de Maillard (Scade, 1985).

En las tablas 6 y 7, se presenta la composición química promedio de un pan convencional,

tanto en componentes químicos como en minerales.

Tabla 6. Composición química promedio de un pan convencional.

Componente Porcentaje (%)

Proteína 8,50

Grasa 1,50

Carbohidratos 52,50

Agua 27,00

Fibra 2,60

Cenizas 7,90

Fuente: Gil, H. (2010).

14

Tabla 7. Composición promedio, en calcio, fósforo y hierro de un pan convencional.

Mineral Cantidad (mg)

Calcio 100,00

Fósforo 97,00

Hierro 1,70

Fuente: Gil, H. (2010).

2. Planteamiento del problema

Los recursos naturales del Perú son diversos y abundantes durante todo el año y muchos de

ellos son fuentes de proteínas de alta calidad, vitaminas y minerales, y sobre todo de

componentes energéticos como los almidones.

Algunas personas nativas, sobre todo de la serranía peruana, utilizan los recursos naturales de

formas muy variadas, pero de una manera rudimentaria y/o casera; los cuales, como es de

prever, no son empleados y usados adecuadamente para obtener de ellos el máximo beneficio.

Dentro de los recursos naturales tenemos el grupo herbáceo, cuyos estudios han sido

orientados a conocer y valorizar las propiedades curativas y medicinales de las hierbas, y

pocas de ellas han sido utilizadas con fines de solucionar problemas de desnutrición, problema

prioritario en el Perú.

La muña (Minthostachis mollis), ha sido utilizada para la extracción de su aceite esencial, que

sirve como agente inhibidor del Brotamiento y del crecimiento de microorganismos en

tubérculos y frutas, dejando de lado lo que su composición porcentual puede brindar. Sin

embargo, la hoja seca de muña contiene: 16,3 % de agua; 3,2 % de proteínas; 66,3 % de

carbohidratos; 9,4 % de fibra; 11,6 % de cenizas y 2,8 % de grasa. Así mismo, contiene por

cada 100 g de muestra 2 267 mg de calcio; 269 mg de fósforo; 224 mg de hierro; 2,1 mg de

caroteno; 0,35 mg de tiamina; 1,84 mg de riboflavina; 6,83 mg de niacina y 0,6 mg de ácido

ascórbico.

En base a las cantidades mencionadas, cabe resaltar el alto contenido en calcio, fósforo y

hierro; presentes en la hoja seca de esta hierba, así como también se debe destacar la presencia

15

de importantes cantidades de mentol, ésteres y terpenos, que aportan el olor y sabor

característico de la muña.

En la actualidad, una fuente de proteínas que no es utilizada industrialmente en nuestro medio

es la sangre de aves, que es vertida a los desagües, o que en el peor de los casos es desechado a

decampados urbanos, contaminando el medio ambiente y ocasionando enfermedades a nuestra

población, problemática que se quiere minimizar.

3. Objetivos

General. Obtener panes enriquecidos en Calcio, Fósforo, Hierro y Proteínas; por

incorporación de harinas de pollo (Gallus domésticus) y muña (Minthostachis mollis) y

evaluar la fijación de Calcio en personas.

Específicos

1. Determinar los procesos adecuados para la obtención de harinas de sangre de pollo

y de muña.

2. Caracterizar la harina de muña química y nutricionalmente.

3. Caracterizar la harina de sangre de pollo química y nutricionalmente.

4. Determinar el proceso adecuado y la formulación óptima para la obtención del

pan enriquecido en Calcio, Fósforo, Hierro y Proteínas.

5. Evaluar la fijación del calcio, mediante el consumo del pan enriquecido, mediante

pruebas densitométricas óseas.

6. Validar, si existe o no diferencia significativa entre las diferentes puntuaciones que

adoptan, tanto la aceptabilidad y el sabor del pan.

4. Justificación e Importancia del Estudio.

La escasa presencia de proteínas y de minerales como calcio, hierro y fósforo, principalmente,

en la dieta del poblador medio peruano, hacen necesario la investigación sobre diseño y

desarrollo de alimentos enriquecidos con tales micro nutrientes. Los productos de panificación

con su alta aceptabilidad y de consumo diario, pueden ser excelentes vehículos de estos

nutrientes y mejorar con ello la calidad nutritiva de la dieta alimentaria.

16

La muña con su alto contenido de calcio y de fósforo, es una buena alternativa para prevenir

los problemas de descalcificación y desfosforización de la población en general; así mismo, la

proteína y hierro presentes en la harina de sangre de pollo contribuirán en enriquecer la

alimentación de tal población. Considerando lo mencionado, se espera obtener un pan que sea

elaborado a partir de la incorporación de las harinas de sangre de pollo y de muña a la

formulación tradicional, con lo que se elevará considerablemente la calidad nutricional de este

producto.

La idea de presentar el calcio, fósforo, hierro y proteína; incorporados en el pan, permitirá

consumir dicho producto por el poblador medio, todos los días en el desayuno y en el lonche.

Además la importancia tecnológica es que el pan enriquecido tendrá un valor agregado en

cuanto a calidad proteica y nutricional. La investigación permitirá prolongar la vida útil del

producto, en razón que la muña tiene efectos conservantes por el alto contenido de

hidrocarburos (terpenos y canfenos) presentes, principalmente, en sus aceites esenciales.

Atendiendo a lo mencionado, la harina de muña (Minthostachis mollis) con su aporte en

minerales, no está empleándose en forma adecuada y por lo tanto no aporta actualmente un

beneficio nutricional; sucediendo de manera similar con la sangre de aves, proveniente de los

mataderos avícolas, como la del pollo (Gallus domésticus).

Las afecciones de las personas por descalcificación, desfosforización, falta de hierro y de

proteínas, pueden ser inhibidas (en niños) y/o minimizadas (en adultos), al consumir este

producto, reduciendo considerablemente la osteoporosis y otros problemas de la salud.

5. Alcances y limitaciones.

La investigación llegará hasta términos y parámetros proximales, químicos, físicos y

bioquímicos por tipo de producto que se ha desarrollado. Al final de los estudios realizados, el

producto obtenido tiene repercusión en los niños que sufren descalcificación temprana y un

aminoramiento de los problemas que tienen la mujeres al entrar a la etapa de la menopausia y

descalcificación por los partos y amamantamiento a los bebés. La complejidad de los

componentes, en cuanto a su obtención y análisis de los mismos, que participan en la

investigación, hacen que las limitaciones se agudicen en varias etapas del estudio.

17

6. Definición de variables.

Según Zelayarán (2002), las variables pueden definirse como las propiedades o características

peculiares de los hechos, fenómenos o proceso, que pueden ser manipulados, medidos y

contralados, en todo el proceso de investigación de carácter científico. Por tal razón es

importante que antes de iniciar una investigación se identifiquen las variables que deben ser

evaluadas, tanto cuantitativamente como cualitativamente. Pero las variables desde otro punto

de vista, también pueden ser abstracciones conceptuales y operacionales de las propiedades o

características, en esta investigación, de procesos fácticos, las cuales permiten observar

diferencias entre los efectos y causas que ocasionan las variables.

La posesión de determinadas propiedades recibe el nombre de variable cualitativa; mientras

que la posesión de los fenómenos o procesos, de ciertas características en diversos grados o

niveles, recibe el nombre de variable cuantitativa, dado que, según los lugares y tiempos

pueden modificarse por efecto de algún factor; en consecuencia, los distintos grados en que

poseen pueden jerarquizarse, asignándose a los fenómenos o procesos diversos valores y

escalas de medición.

Según, Susan Pick, citado por Zelayarán (2002), sostiene que las variables independientes son

aquellas que el investigador puede manipular, por cuanto se considera que existe relaciones

entre aquellas y las variables dependientes estarán en función de la variables independientes.

Es decir, la variable dependiente está esperando que la variable independiente adopte un valor

para que la variable dependiente adquiera su valor.

La variable dependiente, en el presente estudio es:

• La aceptabilidad y calidad del pan enriquecido, que no será nada más que el efecto o

consecuencia que ocasionen las cantidades de harinas de muña y de pollo.

Las variables independientes, en el presente estudio son:

• Las cantidades de harinas de sangre de pollo y de muña; que son las que desempeñan

el rol de causa mayoritaria.

18

CAPÌTULO II. MARCO TEÓRICO

Teorías generales.

La harina de sangre, que se obtiene por deshidratación de la sangre proveniente de los

mataderos avícolas, es utilizada principalmente como ingrediente en la fabricación de raciones

para animales como cerdos, aves y peces, y al estado natural en la fabricación de alimentos

para humanos como en la elaboración de embutidos. En virtud a que es una materia prima que

tiene una alta cantidad en proteínas, con valores superiores al 80%(84 a 88%), es

recomendada como concentrado proteico de alto valor para el pollo parrillero en iniciación, el

mismo que no debe exceder del 4,5% en la ración de estas aves (Cabrera, 2001). Falla (1995)

sostiene que la harina de sangre, proveniente de los mataderos avícolas es de suma

importancia en la alimentación animal (pollos, cerdos y aves); así como las harinas de plumas

y hueso, que aportan proteínas y calcio; principalmente. Además, los precios de harinas de

sangre y de huesos están entre US$ 0,38 y US $ 0,33 por cada kg; respectivamente y las

producciones anuales, tanto de harina de sangre como harina de huesos alcanzaron las 291 ton

y 6 419 ton en el año de 1993; respectivamente. Según Moreno (1995), por cada vacuno que

se beneficie, se puede obtener hasta 5 kg de este alimento, comestible para el ser humano y en

óptimas condiciones.

Según Márquez et. al. (1998), las dietas de los países en vías de desarrollo se caracterizan por

presentar suficiente cantidad de proteínas, pero son, en general, deficientes en proteínas de

origen animal; de allí que los respectivos gobiernos han implementado programas de

intervención como los de protección de la madre y el niño; donde, para cumplir con tales

programas surge la necesidad de buscar fuentes alternas de proteínas que permitan la

formulación de alimentos con contenido proteico de alto valor biológico y bajo costo,

situación que se resuelve creando técnicas para la recuperación e incorporación en alimentos,

de proteínas de ciertos subproductos(algunos de deshecho) que se originan en la industria de

los alimentos, siendo uno de éstos subproductos la sangre de los mataderos avícolas.

En la revisión bibliográfica no se han encontrado trabajos donde se haya utilizado la harina de

muña en procesos de panificación o temas afines.

19

Bases teóricas especializadas con el tema

Harinas de sangre de pollo y de muña. La sangre cocida, deshidratada y triturada; así como

las hojas de muña deshidratadas y trituradas fueron molidas y tamizadas para estandarizar el

tamaño de partícula a los de la harina panadera. En la figura 3, se muestra, tanto la sangre de

pollo y la muña, ambas deshidratadas y trituradas.

Fig. 3. Fotografía de la sangre de pollo y de la muña, ambas deshidratadas y trituradas.

Cocción. Luego de un buena recolección (sin contaminación) de la sangre de pollo, según

Ress J. & Bettiison J. (2007), la cocción que se realizó para la sangre de pollo es un concepto

similar al de eficacia letal, para descubrir y analizar la destrucción de los caracteres

organolépticos. La cocción en este caso tiene una temperatura de referencia de 100ºC y un

valor z que oscila entre 20 y 40ºC. A nivel industrial se recomienda agregar cal viva en 1% en

peso con relación al peso total de la sangre de pollo. La cuantificación del nivel o grado de

cocción está dada por la siguiente ecuación

zTC /)100(100 10 −= minutos

En el presente estudio, la cocción se llevó a cabo siguiendo las recomendaciones del cocedor

por lotes, en donde el calor no es suministrado directamente al contenedor de la sangre de

pollo, si no por medio de chaquetas de vapor (transmisión de calor por convección) con un

agitador mecánico constante. Se recomienda que la cocción se realice en el menor tiempo

posible, a fuego lento y agitación constante.

20

Deshidratación y/o Secado. Según Geankoplis (2004), el secado o deshidratación de los

alimentos, por lo general, se usa como técnica de preservación. Si bien es cierto que el secado

se refiere a la eliminación de pequeñas cantidades de agua, el propósito en esta oportunidad es

con fines de llevar nuestras materias a estados que nos permitan realizar la operación de

reducción de tamaños o molienda. En la fig. 4, se muestra el deshidratador utilizado para

reducir la humedad, tanto de la sangre de pollo cocida así como de la muña triturada, hasta el

10% de humedad, ya que a humedades mayores hay proliferación de bacterias y a humedades

inferiores la proteína se desnaturaliza bajando su calidad y su precio. La temperatura

recomendad para la deshidratación está entre 75 y 85 ºC, cuidando la Lisina que es un

aminoácido termolábil.

Fig. 4. Deshidratador utilizado para deshidratar, tanto la sangre de pollo cocido así como la

muña triturada.

Molienda o Reducción de Tamaño. Según Geankoplis (2004), por lo general muchos

materiales se presentan con dimensiones demasiado grandes para su uso, por lo que se deben

reducir. La reducción de tamaño o molienda de los sólidos se lleva a cabo para poder separar

sus diversos ingredientes a para poder utilizarlos en diferentes procesos.

En general, los términos trituración y molienda se usan para denotar la subdivisión de

partículas solidas grandes en partículas pequeñas y polvos, como es el caso del presente

estudio. En la industria de procesamiento de alimentos, la molienda se puede llevar a cabo por

medio de molino de rodillos, para moler trigo y cebada y obtener harinas. La medición del

tamaño de las partículas se define en términos de distribución del tamaño de las partículas. En

21

la Fig. 5, se muestra el molino utilizado para moler o reducir el tamaño, tanto de la harina de

sangre de pollo cocida y deshidratada así como de la muña triturada y deshidratada. El 100%

de la harina de sangre de pollo debe pasar por una criba M 2 (Tyler número 9 y US número

10).

Fig. 5. Molino utilizado para moler o reducir el tamaño, tanto de la sangre de pollo cocida,

triturada y deshidratada así como de la muña deshidratada y triturada.

Un método utilizado para graficar el tamaño de las partículas consiste en construir una curva

del diámetro de éstas (abertura de los tamices de la malla) en mm o mµ en un eje, y el

porcentaje acumulado retenido para dicho tamaño en el otro eje. Estas gráficas también se

construyen con la cantidad acumulada con el porcentaje inferior al tamaño considerado, en

función al tamaño de las partículas. En la tabla 8, se da en forma resumida los datos de

aberturas de los diferentes tipos de tamices.

22

Tabla 8, ó cuadro 1. Datos de aberturas de los diferentes tipos de tamices.

mm

pulgadas(equivalentes

aproximados)

mm

pulgadas(equivalentes

aproximados)

Designación Tayler

Equivalente

4,000 0,1570 1,370 0,0539 5 mallas

3.360 0,1320 1.230 0,0484 6 mallas

2,830 0,1110 1,100 0,0430 7 mallas

2,380 0,0937 1,000 0,0394 8 mallas

2,000 0,0787 0,900 0,0354 9 mallas

1,680 0,0661 0,810 0,0319 10 mallas

1,410 0,0555 0,725 0,0285 12 mallas

1,190 0,0469 0,650 0,0256 14 mallas

1,000 0,0394 0,580 0,0228 16 mallas

0,841 0,0331 0,510 0,0201 20 mallas

0,707 0,0278 0,450 0,0177 24 mallas

0,595 0,0234 0,390 0,0154 28 mallas

0,500 0,0197 0,340 0,0134 32 mallas

0,420 0,0165 0,290 0,0114 35 mallas

0,354 0,0139 0,247 0,0097 42 mallas

0,297 0,0117 0,215 0,0085 48 mallas

0,250 0,0098 0,180 0,0071 60 mallas

0,210 0,0083 0,152 0,0060 65 mallas

0,177 0,0070 0,131 0,0052 80 mallas

0,149 0,0059 0,110 0,0043 100 mallas

0,125 0,0049 0,091 0,0036 115 mallas

0,105 0,0041 0,076 0,0030 150 mallas

0,088 0,0035 0,064 0,0025 170 mallas

0,074 0,0029 0,053 0,0021 200 mallas

0,063 0,0025 0,044 0,0017 250 mallas

0,053 0,0021 0,037 0,0015 270 mallas

0,044 0,0017 0,030 0,0012 325 mallas

0,037 0,0015 0,025 0,0010 400 mallas

23

Para obtener las harinas de muña y se sangre de pollo se ha empleado el molino de martillos,

de tal manera que el propósito ha sido conseguir una grado adecuado y homogéneo de las

harinas utilizadas en la fabricación del pan.

Tamizado y Granulometría. Según Brennan et. al, (2007), el tamizado es una operación

básica en la que una mezcla de partículas sólidas, de diferentes tamaños, se separa en dos ó

mas fracciones, pasándola por un tamiz. Cada porción o fracción es más uniforme en tamaño

que la mezcla original. El tamiz es una superficie que contiene cierto número de aperturas, de

igual tamaño. La superficie puede ser plana (horizontal y inclinada) o cilíndrica. Los tamices

se usan mucho para separar mezclas de productos granulares o pulverulentos, en intervalos de

tamaño. El tamizado o cribado se usa con fines analíticos, para determinar el tamaño de

partícula y la distribución por tamaño de los productos pulverulentos. El la fig.6, se muestra la

serie de tamices que se ha usado para el presente estudio. El propósito fue determinar el grado

de finura obtenido en la molienda tanto de la sangre cocida y deshidratada, así como de la

muña triturada y deshidratada. El sistema de tamizado que se utilizó es en serie o cascada,

donde la alimentación se colocó en el tamiz de mayor luz de malla, dando un primer rechazo

R que se retira, y un cernido C que pasa al tamiz siguiente, de menor luz de malla,

constituyendo su alimentación; y así sucesivamente. Se dice que es el sistema más utilizado.

Fig. 6. Tamices utilizados para uniformizar el tamaño de las partículas, tanto de la harina de

sangre de pollo y de muña.

24

Los minerales Calcio, Fósforo y Hierro.

Según, Browman, B. & Russell, M. (2003), los minerales son elementos químicos

indispensables para que el metabolismo corporal funciones adecuadamente, donde el agua

circula por nuestro cuerpo llevando los electrolitos que son partículas de estos elementos y

sostienen y afirman que su presencia en el organismo es tan importante como la de los

aminoácidos. Lamentablemente el cuerpo no tiene la capacidad para fabricarlos y por eso es

que debe tomarlos del exterior, por medio de suplementos nutritivos, la respiración y la

absorción a través de la piel. Browman, B. & Russell, M. (2003), sostienen que cada uno de

nosotros consumimos alimentos ricos en minerales y aminoácidos para que nuestro

organismo funciones adecuadamente, pero lo que muchos desconocen es de donde provienen,

que función cumplen, que cantidad requiere nuestro organismo, en que alimentos lo podemos

encontrar y que es lo que puede ocasionar la falta de ellos. Cabe mencionar que los nutrientes

más importantes son el Calcio, Fósforo, Hierro, Magnesio, Zinc y Cobre; junto con los

aminoácidos. Referente a la presente investigación nos ocupamos de los tres más importantes:

Calcio, Fósforo y Hierro. Es así que el calcio es el componente químico primario de los

huesos y de los dientes; el fósforo es importante en el metabolismo celular porque contribuye

a generar energía, regular el pH sanguíneo y juntos con el calcio proporcionan dureza a los

huesos y dientes; y el hierro se utiliza en los glóbulos rojos para transportar oxigeno. Cada uno

de ellos proviene de distintas fuentes alimenticias, la falta de estos minerales ocasiona muchas

enfermedades, dependemos de ellos así como de los aminoácidos ya que su falta provocaría

pérdidas de proteínas.

Según Browman, B. & Russell, M. (2003), el calcio es el mineral más abundante en el

organismo y básicamente todos los procesos orgánicos requieren este metal, es un mineral

esencial que se encuentra en el cuerpo. Un 99 % de calcio se encuentran el los huesos y

dientes (en estos no es movilizable y por lo tanto no regresa a la sangre), mientras que el 1 %

restante está en la sangre; en realidad el calcio en el cuerpo humano se encuentra en cantidades

alrededor del 1,5 a 2,0 % del peso corporal; además, siendo importante la relación de la sangre

y el calcio, se han desarrollado mecanismos de control homeostático delicadamente ajustados

para mantener constantes las concentraciones sanguíneas de calcio, como lo han hecho los

mecanismos celulares complejos para controlar el movimiento intracelular del calcio. El calcio

25

participa en la contracción muscular, formación de huesos, coagulación de la sangre,

regulación metabólica y en estímulos de excitación. Se dice que el esqueleto humano tiene,

aproximadamente, 1,2 kg de calcio, la cual participa directamente en la biología de la célula.

De los 920 a 1 000g de calcio en la mujer adulta y de los 1 200 g en el varón adulto, más del

99 % de encuentra en el esqueleto, sobre todo en forma de hidrioxiapatita 26410 )()( OHPOCa ,

es así que el hueso constituye un gran reservorio de calcio, listo para ser extraído en épocas en

que el aporte es inadecuado. Lo extraordinario es que la forma del depósito de calcio también

es funcional. La cuantificación cálcica se puede hacer por densitometría ósea, porque el calcio

se encuentra en una proporción constante (39% del contenido mineral óseo corporal total).

Según Gil, A. Tomo II. (2010), la capacidad de absorción de calcio viene condicionada por la

biodisponibilidad del calcio dietético (reducida en presencia de fitatos y oxalatos), por la

propia cantidad de calcio ingerido y por la actividad reguladora de la vitamina D; no todo el

calcio ingerido se absorbe. En realidad el calcio se puede absorber por dos mecanismos: 1)

transporte activo, y 2) transporte pasivo. El transporte activo opera predominantemente a

concentraciones luminales bajas de iones de calcio y el transporte pasivo a concentraciones

luminales altos de iones de calcio. Después de los 50 años las necesidades de calcio son

mayores debido a que la absorción disminuye con la edad. La falta de calcio es la causa

posible de hasta 109 enfermedades diferentes; podemos mencionar acidez, dolor de muelas,

dolor de espalda, fatiga, nervios alterados, debilidad, insomnio y calambre (en el embarazo);

dolor de muelas y espalda, fatiga, calambres, osteoporosis y propensión a las fracturas

(durante la lactancia); deficiencias en el sistema inmunológico, crecimiento lento, raquitismo,

caries y miopía (en el crecimiento); calambres, contracciones musculares, alteración nerviosa,

insomnio, pulsaciones cardiacas irregulares y acidificación corporal (en la adultez); dolor de

espalda, fatiga, insomnio, alteración nerviosa, soledad y depresión (en la menopausia);

insomnio, osteoporosis, artritis, fracturas, disminución de estatura, calambres y dolor de

espalda (en adultos de edad avanzada y ancianos).

Finalmente, según Browman, B. & Russell, M. (2003), la asimilación del calcio está

alrededor del 30 % del calcio consumido.

Según Gil, A. Tomo I. (2010), el fósforo es otro elemento esencial, que ocupa el segundo

lugar después del calcio en abundancia en los tejidos humanos. Es un componente principal de

la hidroxiapatita cálcica, es parte de los segundos mensajeros AMPc y GMPc, es parte del

26

trifosfato de adenosina y de importantes fosfoproteínas y fosfolípidos. Se encuentran en el

organismo aproximadamente entre 700 mg a 1000 mg de fósforo. De esto un 80 % se

encuentra en los huesos, un 10 % en el músculo estriado y el 10 % restante se encuentra en el

intracelular formando parte de fosfoproteínas, fosfolípidos y fosfoazúcares. La diferencia de

concentración entre el fosfato intracelular y extracelular es de unas dos veces, por ello no es

necesario un mecanismo de regulación tan fino como en el caso del calcio.

Como fosfatos, la biología del fósforo es que participa en diversas funciones esenciales del

organismo. El ADN y el ARN están basados en el fosfato. La principal forma celular de

energía contiene enlaces de fosfato de gran energía, lo mismo que el fosfato de creatinina y el

fosfoenolpiruvato. Las reacciones de fosforilación y desfosforilación controlan varios pasos

en la activación o desactivación de las enzimas citosolicas por las cinasas o fosfatasas. Una

dieta normal debe poseer entre 800 y 1500 mg de fosforo, encontrándose principalmente en

productos lácteos y carne. El aumento de la absorción intestinal está favorecida, a igual que el

calcio, por la vitamina D. La cantidad relativa de asimilación de fosfatos orgánicos e

inorgánicos en la dieta está varían según el tipo de fosfatos que se consuman. Sea cual sea su

forma, la mayoría de fosfatos se absorben en el estado inorgánico, principalmente por la

acción de la fosfatasa alcalina. La biodisponibilidad del fósforo depende de la forma del

fosfato y del pH. En general, la eficiencia de absorción de los fosfatos se aproxima a 60 % en

los adultos, casi el doble de la correspondiente al calcio, y la absorción de los fosfatos también

es más rápida que el calcio. Por ejemplo, la absorción máxima de fosfatos tiene lugar más o

menos 1 h después de la ingesta de una comida, en tanto que para la entrada de calcio en la

sangre, el grado máximo ocurre entre 3 a 4 horas después de la ingesta de una comida.

Mientras que el calcio se encuentra en un número reducido de alimentos; el fósforo se

encuentra en casi todos los alimentos. Los alimentos con alto contenido proteico son por lo

general ricos en fósforo; por cada gromo de proteína se consumen alrededor de 15 mg de

fósforo.

Según Kathleen M. & Escott-Stump S. (2009), el Hierro es uno de los metales de transición

más abundantes sobre la corteza terrestre, donde su capacidad como aceptor y dator de

electrones, por su conversión entre el estado ferroso ( 2+Fe ) y el férrico ( 3+Fe ) lo convierten en

un importante cofactor de muchas enzimas de Oxido-Reducción y proteínas involucradas en el

transporte de oxígeno. Existen diferentes opiniones de la cantidad de hierro distribuida en el

27

organismo de un adulto. Según Carreras M. (2011), el porcentaje de adultos sanos tienen

alrededor de 3, 6 gramos de hierro corporal total, en tanto el valor en las mujeres es de 2,4

gramos. Para Carreras M. (2011), el hierro total del organismo oscila entre 2 000 mg como

límite mínimo en mujeres y puede llegar a 6 000 mg en los hombres. Sin embargo ambos están

de acuerdo en la distribución de hierro, dicen que están en dos compartimientos: el de

utilización y el de reserva. El compartimiento de utilización comprende a la hemoglobina del

eritrón (donde se encuentra cerca del 80 % del hierro del compartimiento funcional) y la

mioglobina en el músculo (que llega aproximadamente al 20 %). El hierro de reserva, o

depósito, se distribuye entre el perénquima hepático, donde reside aproximadamente el 60%

del hierro de reserva, y el sistema retículo endotelial (macrófagos y bazo) donde se localiza el

otro 40 %.

El hierro es conservado en alto grado por el organismo; alrededor de 90 % se recupera y se usa

de nuevo cada día. La parte restante es excretada, principalmente en la bilis. Las característica

fundamental en el metabolismo del hierro es la peculiaridad de la carencia de mecanismos

específicos para su excreción. El hierro absorbido es depositado, en su mayoría, en el hígado

desde donde se libera lentamente al plasma para su utilización.

Las funciones del hierro sin resultado de su capacidad para participar en la oxidación y en la

reacciones de reducción. Desde el punto de vista químico, es un elemento muy reactivo que

puede interactuar con el oxigeno para formar productos intermedios que pueden dañar a las

membranas celulares y degradar el ADN. El metabolismo del hierro es complejo dado que este

elemento interviene en muchos aspectos de la vida, incluidos la función eritrocitaria, la

actividad de la mioglobina y las funciones de las numerosas enzimas hem y no hem.

Un consumo de hierro adecuado es esencial para la función normal del sistema inmunitario.

Tanto la sobre carga de hierro como su deficiencia originan cambios en la respuesta

inmunitaria. La sobrecarga de hierro aumenta la el riesgo de infección y su deficiencia

aumenta la inmunidad humoral y celular.

Según Browman, B. & Russell, M. (2003), la absorción de hierro depende del contenido del

mineral en la dieta, tales como su biodisponibilidad, cantidad almacenada y la velocidad de

formación de eritrocitos. Además, sostienen que existen dos formas dietarias del hierro

disponible para su absorción en el intestino proximal. La primera es la forma libre del hierro

que se encuentra en vegetales, lácteos y alimentos fortificados con hierro, y la segunda es la

28

del hierro hemo (o hemínico) que proviene principalmente de la hemoglobina y la mioglobina

contenidas principalmente en las carnes rojas, hígado, aves, y pescado; cabe señalar que el

hierro hemínico es el de más fácil absorción, hasta un 30 % de hierro hemínico engerido es

absorbido.

Carreras M. (2011), menciona que la deficiencia de hierro es precursora de la anemia

ferropénica, que es la más común de todas las enfermedades por deficiencia nutricional. En

todo el mundo la anemia ferropénica es la causa más común de anemia en niños y mujeres en

edad reproductora.

En cuanto a las proteínas, Robinson S. D. (2001), sostiene que las recomendaciones más

recientes acerca de la ingesta total de proteínas son mayores que las recomendadas en el año

1993 para el conjunto de la población mundial (FAO/OMS, 1993). Los niveles de proteína

propuestos son aquellos considerados como necesarios para mantener la salud y las

necesidades fisiológicas de la mayor parte de los individuos de un grupo de población. Las

cantidades recomendadas de proteínas cubren aproximadamente el 10 % de las necesidades

energéticas totales, sabiendo que las proteínas suministran 4 kcal por gramo y calculando la

energía suministrada por la dieta teniendo en cuenta que el metabolismo de 1 gramo de

proteína desprende 4 Kcal (17 kJ), 1 gramo de lípido 9 kcal (38kJ) y 1 gramo de carbohidrato

3,75 kcal (16kJ). Así mismo sostiene que las necesidades reales son de α - aminoácidos y

por lo tanto la composición en aminoácidos de las proteínas de la dieta es extremadamente

importante; existen ocho aminoácidos estrictamente esenciales para la nutrición adecuada de

los adultos, a saber tenemos: Valina, Leucina, Isoleucina, Treonina, Fenilalanina, Tirosina,

Triptófano, Lisina, Cisteína y Metionina. La Tirosina y Cisteína/Cistina, también se clasifican

como aminoácidos esenciales, puesto que no pueden ser sintetizados en cantidades adecuadas

cuando la dieta es deficiente en Fenilalanina o metionina; respectivamente. Mientras que entre

los aminoácidos no esenciales podemos citar: Glicina, Alanina, Serina, Acido aspártico, Acido

glutámico, Arginina, Histidina, Prolina, Hidroxiprolina y 3-Metil-histidina.

Según Robinson S. D. (2001), el valor biológico de las proteínas se determina en función de la

concentración de los α - aminoácidos limitantes y no suministran otra información acerca de

los demás aminoácidos esenciales. El valor biológico (BV) de una proteína es la fracción de

nitrógeno retenido en el cuerpo para el crecimiento y mantenimiento de la síntesis celular, que

se puede determinar mediante la fórmula:

29

FNIN

FNUNINBV

−−−=

Donde:

=BV Valor biológico,

=IN Nitrógeno ingerido,

=UN Nitrógeno urinario, y

=FN Nitrógeno fecal.

En general, todos los métodos biológicos de análisis de calidad proteica, se observa que los

diversos valores obtenidos reflejan, principalmente, el contenido de aminoácidos esenciales

limitantes, que para la mayor parte de los alimentos para el hombre y los animales es la lisina,

los aminoácidos azufrados y la Treonina.

En orden a cubrir las necesidades nutricionales, el hombre necesita una fuente proteica

diversificada y por tanto conviene considerar la contribución nutricional de la dieta

globalmente en lugar de la contribución individual. Por esta razón, para el niño y el adulto, se

calcula que aproximadamente el 39 % y 11% respectivamente de la ingesta proteica ideal

estaría compuesto por aminoácidos esenciales. La ingesta diaria de aminoácidos esenciales,

recomendados por la FAO/OMS, decrece exponencialmente con la edad.

Las ideas fundamentales de las proteínas, sostienen que: 1) las necesidades totales de las

proteínas disminuyen con la edad desde un valor elevado de al menos 2 g por kg de peso

corporal por día en los niños hasta 0,75 g en los adultos; 2) más del 70% de aminoácidos

esenciales se reciclan; 3) la Histidina y la Arginina pueden ser sintetizados en cantidades

suficientes por los adultos; 4) para muchos aminoácidos no esenciales el glutamato suministra

el grupo amino; 5) las necesidades nutricionales del niño se valoran a partir de la composición

de aminoácidos de la leche de mujer; 6) las proteínas animales son de mayor calidad; y 7) de

los aminoácidos esenciales, únicamente la lisina, los aminoácidos azufrados, la Treonina y el

triptófano, son probablemente limitantes de la calidad nutritiva de las proteínas de las plantas.

Según Kathleen M. & Escott-Stump S. (2009), menciona que mientras la estructura de las

plantas está formada principalmente por carbohidratos, la estructura corporal de los seres

humanos y los animales se basa en las proteínas. Las proteínas difieren molecularmente de los

carbohidratos y de los lípidos en que contienen nitrógeno. Las principales funciones de las

30

proteínas incluyen su papel como proteínas estructurales, enzimas, hormonas, proteínas de

transporte e inmunoproteínas. Las proteínas están formadas por aminoácidos unidas entre si

por enlaces peptídicos. La secuencia de los aminoácidos determina la estructura y función

últimas de la proteína. Las proteínas tienen cuatro niveles estructurales que son: estructuras

primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. En la primaria la proteína es una cadena lineal de

aminoácidos; en la secundaria los aminoácidos crean hélices y estructuras en lámina plegada;

en la terciaria las hélices y las láminas plegadas se pliegan en dominios compactos, donde las

proteínas pequeñas tienen un dominio y las grandes tienen múltiples dominios; y en la

cuaternaria los polipéptidos individuales pueden actuar como subunidades en la formación de

montajes más grandes o complejos.

Según Browman, B. & Russell, M. (2003), las proteínas representan una de las cinco clases

de Biomoléculas complejas halladas en las células y los tejidos; las demás son: el ADN, el

ARN, los polisacáridos y los lípidos. Los aminoácidos son los sillares de las proteínas, y como

tales, constituyen los pilares de la nutrición y el metabolismo proteico. Si bien existen cientos

de aminoácidos en la naturaleza, sólo unos 20 de ellos aparecen en las proteínas debido a la

capacidad de incorporación de los ARN y su posterior conocimiento. Los aminoácidos de de

ingestión obligada son: Triptófano, Leucina, Isoleucina, Valina, Fenilalanina, Metionina,

Lisina, Treonina e Histidina, o más específicamente, los derivados cetoácidos de los primeros

cinco. Los tres últimos aminoácidos (Lisina, Treonina e Histidina), no pueden ser

transaminados y, por lo tanto, deben ser aportados en la dieta como tales. Los niveles de

ingesta proteico inocua para determinados grupos de edad se resume en la siguiente forma:

lactantes de 0,3 años a 1,0 años 1,47 g kg-1día-1; niños de 3 a 10 años 1,06 g kg-1día-1;

adolecentes de 13 a 15 años 0,97 g kg-1día-1;adultos jóvenes 19 años a más y ancianos 0,75 g

kg-1día-1; mujeres embarazadas 11 g kg-1día-1 y mujeres que amamantan hasta 12 meses

aproximadamente 16 g kg-1día-1. Así mismo, no todos los tejidos captan y metabolizan

aminoácidos en forma similar, más por lo contrario, cada órgano tiene funciones

especializadas, con requerimientos energéticos y de precursores biosintéticos diferentes.

Según Robinson S. D. (2001), las principales fuentes proteicas son la leche, el pescado, los

huevos y las legumbres y basándose en el conocimiento de la composición en aminoácidos de

las proteínas, las fuentes se clasifican en buenas, adecuadas y pobres. Las buenas son las

31

legumbres, la leche, el pescado y la carne; las adecuadas el arroz, maíz y trigo; y las pobres la

mandioca, las patatas, las batatas y muchas frutas.

La carencia de alguno de los aminoácidos esenciales provoca que la proteína que lo requiera

no pueda sintetizarse, lo cual genera diferentes tipos de desnutrición. Además, cada

aminoácido esencial cumple varias funciones principales.

Análisis sensorial

Según Anzaldúa-Morales, A. (1994), el Análisis Sensorial es el análisis de los alimentos u

otros materiales por medio de los sentidos y es una técnica de medición y análisis tan

importante como los métodos químicos, físicos, microbiológicos, etc. La presente

investigación se ha utilizado las mediciones de la Aceptabilidad general y el Sabor. El sabor

de un producto alimenticio puede ser ácido, dulce, salado o amargo; o bien haber una

combinación de dos o más de estos cuatro sabores. Además, Anzaldúa-Morales, A. (1994),

menciona que el sabor es un atributo muy complejo de los alimentos, ya que combina el olor,

el aroma y el gusto; y por lo tanto es sabor es lo que diferencia a un alimento del otro y no el

gusto. Respecto al producto elaborado, se ha considera un alimento de sabor dulce y para las

pruebas de sabor se han tomado muestras de medio pan, es decir de 18 a 20 g, tomando como

jueces 16 alumnos del cuarto año de la Escuela Profesional de Ingeniería de los Alimentos, de

la Facultad de Oceanografía Pesquería y Ciencias Alimentarias, de la UNFV, que han llevado

el curso de Análisis Sensorial, que han sido considerados como jueces semientrenados o de

laboratorio, donde la escala utilizada para el sabor se muestra en el siguiente cuadro 2.

Cuadro 2. Escala adónica para el sabor.

Escala Puntuación

Me gusta mucho 5

Me gusta bastante 4

Me gusta ligeramente 3

Ni me gusta ni me disgusta 2

Fuente: Anzaldúa-Morales, A. (1994).

32

Mientras que para la aceptabilidad general la escala utilizada se muestra en el siguiente

cuadro 3.

Cuadro 3. Escala adónica para la aceptabilidad.

Escala Puntuación

Lo acepto con seguridad 8

Lo acepto bastante 7

Sí lo acepto 6

Lo acepto 5

Lo acepto ligeramente 4

Me es indiferente 3

Fuente: Anzaldúa-Morales, A. (1994).

Tanto para el sabor, así como para la aceptabilidad se emplearon 16 personas como panelistas

(jueces), siendo todos ellos alumnos del cuarto año de ingeniería alimentaria, los mismos que

han llevado la signatura de análisis sensorial.

Según Sancho J. et. al. (1999), mencionan que el sabor se percibe principalmente por la

lengua, aunque también por la cavidad bucal (por el paladar blando, la pared posterior de la

faringe y la epiglotis) y las pupilas gustativas de la lengua registran los cuatro sabores básicos:

dulce, ácido, salado y amargo, en determinadas zonas preferenciales de la lengua; así, lo dulce

en la punta, lo amargo en el extremo posterior y lo salado y ácido es los bordes. Así mismo

sostiene que cuando se desea darle a un producto una calificación global, como la

aceptabilidad general al producto, a cada valor se le da una valoración ponderada, resultando

la calificación global, como la suma de las resultantes de cada factor.

Hipótesis

Hipótesis nula. Las incorporaciones de harinas de sangre de pollo y de muña, en la

elaboración de un pan enriquecido, no tendrán efecto significativo, serán beneficiosas

nutricionalmente y mejorarán la dieta diaria de un consumidor promedio.

33

Hipótesis alternativa. Las incorporaciones de harinas de sangre de pollo y de muña, en la

elaboración de un pan, si tendrán efecto significativo, no serán benéficas y no serán

relevantes en la dieta de un consumidor promedio.

CAPITULO III. MÉTODO

1. Tipo

Para la presente investigación, que es netamente experimental, se ha usado el método

denominado “método experimental”. Este método está definido como aquella orientación que,

en base a lo descrito y previamente explicado, se centra en predecir lo que va a pasar en el

futuro si en esa situación de la realidad se hace un determinado cambio. En este método se

debe plantear, de manera obligatoria, una hipótesis predictiva central y una hipótesis

predictiva secundaria o auxiliar. Además, este tipo de método significa el trabajo en

condiciones óptimas de laboratorio, con variables contraladas, con grupos testigo y grupos

experimentales (Caballero, 2 000).

En virtud que un método de investigación científica, es una orientación racional capaz de

resolver problemas nuevos para la ciencia; que puede solucionarla porque entraña una

hipótesis; la que si bien implica riesgo, también le da valor y poder creativo e innovador; ya

que al construir una propuesta de solución al problema; aún no está probado, no es seguro, no

sabemos si será eficaz o eficiente; no es repetitivo; y que, cuando tiene éxito, se convierte en

un sistema.

En resumen, se dice que al método lo vemos como una estrategia nueva; mientras que al

sistema lo vemos como una estrategia repetitiva, ya probada, segura de funcionar.

2. Diseño experimental. Para determinar la formulación adecuada del pan enriquecido se

evaluarán 6 tratamientos formulados con diferentes porcentajes de harina de muña, harina

de sangre de pollo, levadura y sal. Estos tratamientos se trabajarán en un Diseño en

Bloque completamente al azar, el que se muestra en el Cuadro 4. Las formulaciones

fueron determinadas en pruebas preliminares donde se desecharon aquellas que

presentaron nulo o poco crecimiento de la masa, coloración oscura de la miga, etc. Las

variables dependientes o repuestas fueron el sabor y la aceptabilidad general.

34

Cuadro 4. Tratamientos necesarios para ejecutar la investigación planteada.

Tratamiento Harina de Muña(g)

Harina de Sangre de Pollo(g)

Levadura (g)

Sal(g) Variable Dependiente

1 50 50 8 8 -

2 100 50 20 20 -

3 50 150 20 20 -

4 117 100 14 14 -

5 32,9 100 14 14 -

6 75 184,1 14 14 -

El Análisis de Varianza aplicado a las variables respuesta de los tratamientos mostrados en el

Cuadro 4, permitió evaluar el cumplimiento de la Hipótesis nula planteada.

Tabla 9. Diseño completamente al azar para la evaluación de la aceptabilidad y el sabor

TRATAMIENTOS JUECES 1 2 3 4 5 6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

35

3. Estrategia de prueba de hipótesis

Para validar o rechazar la hipótesis nula, en la presente investigación se han considerado

materiales, equipos, métodos de análisis, la metodología experimental y el fundamento

químico de los análisis del fierro y el calcio. Estos aspectos se describen, cada uno de ellos,

específicamente, a continuación.

Materiales

1. Materia Prima. Se utilizarán las harinas de trigo, de muña y de sangre de pollo.

2. Insumos.- Azúcar doméstica, sal de mesa, levadura industrial seca (Redstar ®), agua

potable, manteca vegetal y mejorador.

3. Material de Laboratorio.-Vasos de precipitado, materiales aforados, pipetas enrasadas,

cubetas de vidrio, cápsulas de cuarzo ó silicio fundido, probetas, pipetas, fiolas,

buretas, termómetro, tamices, etc.

4. Los reactivos serán los indicados en los métodos.

Equipos.

1. Horno: marca Nova, Modelo: Max – 1000, capacidad 1 coche de 18bandejas.

2. Amasadora tipo espiral: Marca Nova, modelo: N25, capacidad40kg, potencia2.5 HP,

de 60, 120 y 180 rpm.

3. Cámara de fermentación: Marca Nova, capacidad 4 coches.

4. Espectrofotómetro: marca PERKIN – ELMER, Modelo: 303, porcentaje de

absorbencia de 0 a 89. USA.

5. Horno – Mufla: Marca Volcán, modelo A-130, rango de temperatura de 200 a 1000ºC,

USA.

6. Balanza analítica: Marca OHAUS, modelo: AP210-O, capacidad 210 g a 0,1 mg,

Hungría

7. Farinógrafo: Marca LMIN, modelo FE-205, tipo 3422-QA. Hungría.

8. Deshidratador, Tamices, Molino y Accesorios.

36

Métodos de Análisis.

Análisis proximal de las harinas de muña y de sangre de pollo y del producto elaborado:

Humedad (Desecación a 105 ºC), Cenizas (Calcinación a 550 ºC), Grasa o Lípidos (método

Soxhlet), y Carbohidratos (por diferencia) (Método AOAC, 1990).

Metodología Experimental.

1. Se caracterizó la materia prima por el análisis proximal y granulométrico de las

harinas de sangre de pollo y de muña. Además, se ha trabajado con los ingredientes

convencionales, tales como la sal, el azúcar, la levadura, la manteca, el mejorador y los

aditivos.

2. Diseño y desarrollo del producto. Para obtener el pan enriquecido con harinas de muña

y de sangre de pollo se siguieron las etapas previas de generación y tamizado de

ideas, desarrollo del concepto y formulación del producto. Se plantearon 16

tratamientos (formulaciones), de los cuales previas pruebas preliminares se

descartaron de tratamientos, quedando solo 6 tratamientos en base a las pruebas

preliminares, donde se siguió el procedimiento que se muestra en la Figura 7 para la

elaboración de los panes.

37

Figura 7. Proceso de Elaboración del Pan

Harina de Trigo (1 Kg.)

Harinas de Muña y de sangre

(según tratamientos)

����

Pesado

↓↓↓↓

Mezclado

Sal (según tratamientos) Agua Levadura(según tratamientos) Azúcar Manteca Mejorador Aditivos

↓↓↓↓

Sobado

↓↓↓↓

Pesado 1,4 kg

↓↓↓↓

Cortado 30 partes

↓↓↓↓

1er Boleado Manual

↓↓↓↓

Reposo 15 min a Tº Ambiente

↓↓↓↓

2do Boleado Manual

↓↓↓↓

Moldeado Tipo hamburguesa

↓↓↓↓

Fermentación 1 h apróx., Tº = 38ºC

↓↓↓↓

Horneado 15 a 25 min. / 170 a 200 ºC

↓↓↓↓

Pan Enriquecido

38

4. Variables

Las variables en el presente estudio están relacionadas con las características de aceptabilidad

general y el sabor, en función de las cantidades de las harina de muña y sangre de pollo; las

mismas que están aportando calcio, fósforo, hierro y proteínas en el producto obtenido (panes

enriquecidos), y que a su vez son definidas de la siguiente manera:

• )( pollodesangredeharinaymuñadeharinafgeneraldadAceptabili =

• )( pollodesangredeharinaymuñadeharinafSabor =

5. Población

Para el presente estudio se ha tenido la sangre de pollo de los mercados del Distrito de San

Juan de Lurigancho y la muña seca y deshidratada, de la provincia de San Marcos del

Departamento de Cajamarca.

Así también se eligieron los 16 jueces para el análisis sensorial del producto, entre los

estudiantes universitarios del cuarto año de la carreara de ingeniería Alimentaria, de los cuales

fueron 8 alumnos de cada sexo, con una edad promedio entre 21 y 26 años de edad.

6. Muestra

La sangre de pollo se tomó de los puestos de venta de pollo del Mercado Santa Rosa de la

Urbanización los Jardines de San Vicente, del Distrito de San Juan de Lurigancho, en

cantidades de 4 litros por cada recolección, realizándose 5(cinco) recolecciones, y cada vez

que fue requerida para el presente estudio.

Mientras que las hojas de muña secas y deshidratadas se recolectaron única y exclusivamente

del Distrito de Paucamarca, Provincia San Marcos y Departamento de Cajamarca.

7. Técnicas de investigación

• Instrumentos de recolección de datos

En la presente investigación se ha usado la Técnica de recolección de datos denominada

Observación de Campo (Caballero, 2 000), utilizando como instrumento una guía de

39

observación de campo (los datos obtenidos experimentalmente), teniendo como informante el

propio investigador (quien está ejecutando el estudio), los datos que han sido utilizados para

obtener los dominios y rangos de las variables, tanto, dependientes como independientes;

respectivamente. En este caso se ha obtenido la guía de observación de campo y el informe

respectivo del investigador.

• Procesamiento y análisis de datos.

Los datos obtenidos se analizaron por el Diseño en Bloque Completamente al Azar (para la

composición proximal del pan enriquecido, para las cantidades de minerales, para la

aceptabilidad general y para el sabor), por Regresión Lineal Múltiple (para predecir la

aceptabilidad general y el sabor) y por técnicas de Derivación (para optimizar la aceptabilidad

general y el sabor).

Los datos obtenidos se analizaron por medio de pruebas no paramétricas para varias muestras

independientes: Krukal- Wallis y prueba de la mediana de Mood, para comprobar la validez o

no de la Hipótesis nula para la aceptabilidad general y para el sabor, por Regresión Lineal

Múltiple (para predecir la aceptabilidad general y el sabor), por técnicas de Derivación (para

optimizar la aceptabilidad general y el sabor).

La prueba de Kruskal-Wallis, es una alternativa a la prueba F del análisis de varianza para

diseños de clasificación simple. En este caso se comparan varios grupos pero usando la

mediana de cada uno de ellos, en lugar de las medias.

Según Downie, N. & Heath, R. (2003), la Regresión Lineal Múltiple es la relación entre una

variable dependiente y dos o más variables independientes. Para el presente estudio, la

Regresión Lineal Múltiple está dado por las variables dependientes aceptabilidad general y

sabor del pan enriquecido, y las variables independientes las cantidades de harina de muña y

de pollo; respectivamente. La ecuación predictiva tendrá la forma siguiente:

21 xCxBAy •+•+=

40

Cuyo estadígrafo de validación, el coeficiente de correlación múltiple γ , que es una medida

de relación entre tres variables, se puede evaluar por la siguiente fórmula:

223

2313122

132

1223.1

1

..2

r

rrrrr

−−+

=γ

Donde, 1 representa bien la aceptabilidad general o el sabor; el 2, representa la cantidad de

Harina de muña y el 3, representa la cantidad de Harina de sangre de pollo.

Se dice que si el coeficiente de correlación múltiple γ , es 0,8 ó más se considera un

coeficiente alto, si γ es aproximadamente 0,5 es considerado moderado y si γ es de 0,3 ó

menos se considera un coeficiente bajo. La mejor forma de evaluar un coeficiente de

correlación γ es mediante el coeficiente de determinación .2γ La mayoría de coeficientes de

correlación indican dos cosas: 1) indican la magnitud de la relación, y 2) el sentido de la

relación.

Otra forma de evaluar el coeficiente de correlaciónγ , para el Análisis de Regresión Lineal

Múltiple es aplicar la siguiente relación

∑∑

−−

=2

2

)(

)ˆ(

yy

yyγ

Que es la que, finalmente, se ha utilizado en esta oportunidad.

Según Douglas (2001), ji cuadrada es una prueba de significancia que no sigue una

distribución normal, como lo hacen las pruebas z, t y F. La ji cuadrada es una prueba no

paramétrica o libres de distribución y por esta misma razón es un valor estadístico muy útil y

la ji cuadrada es tan solo uno de un gran grupo de tales valores estadísticos. La ji cuadrada se

usa como prueba de significancia cuando se tienen datos que se expresan en frecuencias o que

están en términos de porcentaje o proporciones y que pueden reducirse a frecuencias.

Para utilizarse la ji cuadrada, los datos deben ser independientes esto es, ninguna variable

respuesta se relaciona con cualquier otra. Además todos los datos observados deben emplearse

en una prueba de ji cuadrada. Las diferentes formas de ji cuadrada tienen muchas más

aplicaciones.

41

La fórmula básica de la ji cuadrada es

∑−=E

EO 22 )(χ

Donde

O= frecuencia de casilla observada.

E = frecuencia teórica o esperada.

Para tomar decisiones a cerca de parámetros, se comparan los valores observados de la ji

cuadrada calculados en los datos de muestra con los valores críticos de la medida estadísticos

encontrados en tablas diseñadas.

42

CAPITULO IV. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

Caracterización de la harina de sangra de pollo.

En virtud que la harina de sangre de pollo se obtiene por recolección, cocción, deshidratación

y molienda de la sangre proveniente de los mataderos avícolas, las características de

composición química y el valor nutricional se aprecian en las tablas 10 y 11; respectivamente.

Tabla 10. Composición química de la harina de sangre de pollo.

Componente Porcentaje (%)

Proteína 87,64

Grasa 0,97

Cenizas 4,38

Humedad 7,01

Tabla 11. Valor nutricional de la harina de sangre de pollo.

Componente Porcentaje (%)

Proteína 84 a 88

Lisina 5 a 7,5

Treonina 3 a 4,5

Arginina 2 a 4

Leucina 7,5 a 11

Isoleucina 1 a 2,5

Valina 5 a 7

Para ello se recomienda no usar temperaturas superiores a 80ºC, ya que temperaturas

superiores afectan el nivel de lisina, por ser aminoácido termolábil, disminuyendo

drásticamente el valor nutricional; y se recomienda no usar más del 4,5 % de leucina que es el

máximo tolerable y no bloquear la asimilación de los demás aminoácidos esenciales,

recomendado por Cabrera, M.(1998).

43

Caracterización de la harina de muña. En virtud que la harina de muña se ha obtenido por

recolección. Secado, triturado, deshidratado, molienda y trituración, los resultados de la

caracterización química y en minerales, se presentan en las tablas 12 y 13; respectivamente.

Tabla 12. Composición química de la harina de muña: componentes mayores

Componente Porcentaje (%)

Agua 12,50 %

Proteinas 3,67%

Grasa 2,95%

Carbohidratos 69,70%

Cenizas 11,18%

Tabla 13. Composición química de la harina de muña: componentes menores (mg)

Elemento Cantidad (mg)

Calcio (Ca) 2 242,04

Fósforo (P) 265,15

Hierro (Fe) 23,12

Tabla 14. Homogenización granulométrica de las harinas panadera (H.P.), de sangre de pollo

(H. S.) y de muña (H. M.).

Abertura de

malla (mm)

Fracción retenida

(H. P.)

Fracción retenida

(H. S.)

Fracción retenida

(H. M.)

0,125 0,0049 0,0048 0,0050 115 mallas

0,105 0,0041 0,0039 0,0040 150 mallas

0,088 0,0035 0,0033 0,0035 170 mallas

0,074 0,0029 0,0029 0,0030 200 mallas

0,063 0,0025 0,0026 0,0026 250 mallas

0,053 0,0021 0,0022 0,0022 270 mallas

0,044 0,0017 0,0018 0,0018 325 mallas

0,037 0,0015 0,0016 0,0015 400 mallas

44

Composición química y de minerales del pan enriquecido.

Habiendo elaborado el pan enriquecido con las harinas de sangrte de pollo, de muña y harina

de trigo panadera, según los tratamientos T1, T2, T3, T4, T5 y T6, seleccionados por pruebas

preliminares previas; los resultados en composición proximal y en minerales se presentan el

las tablas 15 y 16; respectivamente.

Tabla 15. Composición química proximal del pan enriquecido.

Tratamientos

Componente T1 T 2 T3 T4 T5 T6

Proteina 10,82 11,04 18,32 21,31 18,42 25,72

Grasa 1,45 1,52 1,42 1,72 1,61 1,51

Carbohidratos 49,24 52,21 48,04 43,78 46,05 41,89

Agua 25,53 26,02 23,14 23,02 23,31 21,65

Fibra 2,44 2,42 2,73 2,84 2,42 2,92

Cenizas 10,52 6,79 6,35 7,33 8,19 6,31

Tabla 16. Cantidad de minerales(calcio, fòsforo y hierro) en el pan enriquecido, en mg.

Mineral T1 T 2 T3 T4 T5 T6

Calcio 112,35 128,48 114,32 168,15 110,32 126,24

Fósforo 100,41 106,41 102,42 115,16 101,32 104,63

Hierro 2,17 2,32 2,84 3,74 2,32 2,95

.

Evaluación sensorial del pan enriquecido. Con las seis (6) formulaciones o tratamientos se

llevó a cabo las pruebas de aceptabilidad y sabor. Los resultados se muestran en las tablas 17 y

21, respectivamente.

45

Datos de aceptabilidad general.

Llevado acacbo el analisis sensorial, efetuado por los 16 jueces, los resultados obtenidos se

muestran en la tabla 17. En seguida se procedió a realizar el analisis estadíatico de Kruskal-

Wallis para evaluar la influencia sobre la aceptabilidad de los Tratamientos.

Tabla 17. Respuestas del panel sensorial sobre la aceptabilidad de los tratamientos

TRATAMIENTOS

JUECES 1 2 3 4 5 6

1 3 3 6 6 7 8

2 2 5 4 8 6 8

3 3 3 4 6 7 7

4 3 3 4 6 7 8

5 3 4 6 7 8 9

6 2 4 6 8 8 9

7 3 4 4 7 7 8

8 3 5 4 6 7 9

9 2 3 4 7 7 8

10 2 4 5 7 6 8

11 3 3 6 8 7 8

12 4 3 4 7 6 8

13 3 4 4 6 7 8

14 3 5 4 5 7 8

15 3 4 4 5 7 9

16 3 4 7 6 6 8

46

Tabla 18. Prueba de Kruskal-Wallis para aceptabilidad de los Tratamientos. Tratamientos Tamaño Muestra Rango Promedio

1 16 11,4688

2 16 26,1875

3 16 39,0938

4 16 62,0938

5 16 66,1875

6 16 85,9688

Estadístico = 81,6707 Valor-P = 0 La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis nula de que las medianas dentro de cada una

de los 6 tratamientos es la misma. Primero se combinan los datos de todas las columnas y se

ordenan de menor a mayor. Después, se calcula el rango promedio para los datos de cada

columna. Puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente

significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza.

A continuación se muestra un gráfico de Caja y Bigotes mostrando las diferencias entre las

Medianas de los 6 tratamientos.

Puntajes

Tra

tam

ient

os

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10

Figura 8. Gráfico de Caja y Bigotes para las medianas de la aceptabilidad

47

Por el análisis realizado y el resultado obtenido se puede afirmar que se rechaza la Hipótesis

Nula y se acepta la Hipótesis alternante la cual afirma que la composición del pan con

respecto a harina de sangre de pollo y harina de muña, si afectan la aceptabilidad

general del producto evaluada por un conjunto de jueces. A continuación se procedió a

analizar los mismos resultados mediante la prueba de la Mediana de Mood (Tabla 19).

Tabla 19. Prueba de la Mediana de Mood para aceptabilidad de los tratamientos

Total: n = 96

Gran mediana = 6.0

Tratamientos Tamaño de

Muestra

n<o= n> Mediana LC inferior 95.0% LC superior 95,0%

1 16 16 0 3,0 2,0 3,00000

2 16 16 0 4,0 3,0 4,48275

3 16 15 1 4,0 4,0 6,00000

4 16 8 8 6,5 6,0 7,48275

5 16 4 12 7,0 6,0 7,00000

6 16 0 16 8,0 8,0 9,00000

Estadístico = 62,4902 Valor-P = 3,71236*10-12 La prueba de medianas de Mood evalúa la hipótesis de que las medianas de todas las 6

muestras son iguales. Lo hace contando el número de observaciones en cada muestra, a cada

lado de la mediana global, la cual es igual a 6,0. Puesto que el valor-P para la prueba de chi-

cuadrada es menor que 0,05, las medianas de las muestras son significativamente diferentes

con un nivel de confianza del 95,0%. También se incluyen los intervalos del 95,0% de

confianza para mediana, basados en los estadísticos de orden de cada muestra.

La prueba de Medianas realizada confirma la decisión de rechazar la Hipótesis nula con el

95% de confianza y aceptar la Hipótesis alternante, es decir existe diferencia en la

aceptabilidad general de los Tratamientos elaborados con diferentes porcentajes de

48

Harina de sangre de pollo y Harina de Muña. A continuación se procedió a aplicar una

prueba de Rangos Múltiples para evaluar cuáles tratamientos tuvieron una aceptabilidad

similar, lo que se muestra en la Tabla 20.

Tabla 20. Pruebas de Múltiple Rangos para los Aceptabilidad de los Tratamientos Método: 95,0 porcentaje LSD Tratamientos Casos Media Grupos Homogéneos

1 16 2,8125 X

2 16 3,8125 X

3 16 4,7500 X

4 16 6,5625 X

5 16 6,8750 X

6 16 8,1875 X

Esta tabla aplica un procedimiento de comparación múltiple para determinar cuáles medias

son significativamente diferentes de otras. Se han identificado 5 grupos homogéneos según la

alineación de las X's en columnas. No existen diferencias estadísticamente significativas entre

aquellos niveles que comparten una misma columna de X's. El método empleado actualmente

para discriminar entre las medias es el procedimiento de diferencia mínima significativa

(LSD) de Fisher. Con este método hay un riesgo del 5,0% al decir que cada par de medias es

significativamente diferente, cuando la diferencia real es igual a 0. Del resultado anterior se

aprecia que el Tratamiento 6 tuvo la más alta calificación en aceptabilidad general, lo que se

puede afirmar con el 95% de confianza.

49

Datos de sabor.

Llevado acacbo el analisis sensorial, efetuado por los 16 jueces, los resultados obtenidos se

muestran en la tabla 21. En seguida se procedió a realizar el analisis estadíatico de Kruskal-

Wallis para la influencia sobre el sabor de los Tratamientos.

Tabla 21. Respuestas del panel sensorial sobre el sabor de los tratamientos

TRATAMIENTOS

JUECES 1 2 3 4 5 6

1 2 2 4 3 4 5

2 1 3 5 4 4 4

3 3 3 5 4 4 3

4 3 4 4 5 5 4

5 2 4 6 4 4 4

6 2 3 5 5 5 5

7 3 3 4 4 4 4

8 1 3 3 4 4 5

9 2 2 6 3 4 4

10 1 4 6 3 4 4

11 2 3 5 4 3 5

12 3 4 5 4 4 4

13 2 2 4 5 4 4

14 2 3 4 4 4 5

15 3 4 5 4 5 4

16 2 4 4 3 4 4

50

Tabla 22. Prueba de Kruskal-Wallis para Sabor de los Tratamientos

Tratamientos Tamaño Muestra Rango Promedio

1 16 12,3750

2 16 32,8125

3 16 71,8125

4 16 52,8750

5 16 58,6875

6 16 62,4375

Estadístico = 55,5386 Valor-P = 1,01133*10-10

La prueba de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis nula de que las medianas dentro de cada una

de las 6 columnas es la misma. Primero se combinan los datos de todas las columnas y se

ordenan de menor a mayor. Después, se calcula el rango (rank) promedio para los datos de

cada columna. Puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia

estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95,0% de confianza. A

continuación se muestra el gráfico de medianas de las calificaciones de los jueces para la

variable Sabor.

Calificación

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5 6

Tra

tam

ient

os

Figura 9. Gráfico de Caja y Bigotes para las Medianas de la evaluación del Sabor.

51

Tabla 23. Prueba de la Mediana de Mood para evaluación del Sabor

Total n = 96; Gran mediana = 4.0

Tratamientos Tamaño de

Muestra

n</= n> Mediana LC inferior

95,0%

LC superior

95,0%

1 16 16 0 2,0 1,51725 3,00000

2 16 16 0 3,0 2,51725 4,00000

3 16 7 9 5,0 4,00000 5,48275

4 16 13 3 4,0 3,00000 4,48275

5 16 13 3 4,0 4,00000 4,48275

6 16 11 5 4,0 4,00000 ,.0000

Estadístico = 21,7263 Valor-P = 0,000590183

La prueba de medianas de Mood evalúa la hipótesis de que las medianas de todas las 6

muestras son iguales. Lo hace contando el número de observaciones en cada muestra, a cada

lado de la mediana global, la cual es igual a 4,0. Puesto que el valor-P para la prueba de chi-

cuadrada es menor que 0,05, las medianas de las muestras son significativamente diferentes

con un nivel de confianza del 95,0%. También se incluyen los intervalos del 95,0% de

confianza para mediana, basados en los estadísticos de orden de cada muestra. Nuevamente la

prueba de la mediana de Mood confirma el resultado hallado por la prueba de Kruskal-Wallis,

es decir se puede rechazar la Hipótesis Nula con un 95% de confianza y aceptar la Hipótesis

alternante de que existe una influencia de la composición de los panes en la evaluación del

sabor.

Para determinar cuáles tratamientos tuvieron la mayor calificación del sabor se procedió a

realizar una prueba de rangos múltiples.

52

Pruebas de Múltiple Rangos para evaluación del sabor Método: 95,0 porcentaje LSD Tratamientos Casos Media Grupos Homogéneos

1 16 2,1250 X

2 16 3,1875 X

4 16 3,9375 X

5 16 4,1250 X

6 16 4,2500 X

3 16 4,6875 X

Esta tabla aplica un procedimiento de comparación múltiple para determinar cuáles medias

son significativamente diferentes de otras. Se han identificado 4 grupos homogéneos según la

alineación de las X's en columnas. No existen diferencias estadísticamente significativas entre

aquellos niveles que compartan una misma columna de X's. El método empleado actualmente

para discriminar entre las medias es el procedimiento de diferencia mínima significativa

(LSD) de Fisher. Con este método hay un riesgo del 5,0% al decir que cada par de medias es

significativamente diferente, cuando la diferencia real es igual a 0.

De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis estadístico, se encuentra que el tratamiento

3 obtuvo la mayor calificación para el sabor, entre los 6 tratamientos ensayados, sin

embargo se observa también que no existe diferencia significativa entre el sabor evaluado

para el Tratamiento 6 y el Tratamiento 3, esto se observa desde que en el análisis de

Rangos Múltiples se encuentra que 3 y 6 se encuentran dentro de un mismo grupo homogéneo.

Aceptabilidad general . Estas respuestas que se estan analizando corresponden a los datos

del cuadro 4. Los resultados de aceptabilidad general para los diferentes tratamientos, que

dieron los jueces se muestra en el siguiente cuadro 5. Estos resultados se obtubieron de 10

jueces, donde para cada tratamiento evaluaron con las puntuaciones que se muestran a

continuaciòn.

53

Cuadro 5. Datos para la ceptabilidad general

REPETICIONES

Aceptabilidad general R1 R 2 R3 R4

3 (T1) 117 100 14 14

4 (T2) 50 50 8 8

5 (T3) 33 100 14 14

6 (T4) 100 50 20 20

7 (T5) 50 150 20 20

8 (T6) 75 184 14 14

Sabor. Estas respuestas que se estan analizando corresponden a los datos del cuadro 4. Los

resultados del sabor para los diferentes tratamientos, que dieron los jueces se muestra en el

siguiente cuadro 6. Estods resultados se obtubieron de 10 jueces, donde para cada tratamiento

evaluaron con las puntuaciones que se muestran a continuaciòn.

Cuadro 6. Datos del sabor.

REPETICIONES

Sabor R1 R 2 R3 R4

2 (T1) 117 100 14 14

3 (T2) 50 50 8 8

3 (T3) 33 100 14 14

4 (T4) 100 50 20 20

4 (T5) 50 150 20 20

5 (T6) 75 184 14 14

54

Aplicación del DBCA para la aceptabilidad general del pan enriquecido. Para validar

estadìsticamente si los tratamientos y repeticiones tienen efecto significativo o no sobre la

aceptabilidad del pan, se ha usado el Diseño en Bloquue Completamente al Azar (DBCA),

cuyos datos de soluciòn se muestran en el cuadro7.

Cuadro 7. Datos correspondientes a la aplicaciòn del DBCA a la Aceptabilidad general.

REPETICIONES

Aceptabilidad general R1 R 2 R3 R4 jX •

3 117 100 14 14 245

4 50 50 8 8 116

5 33 100 14 14 161

6 100 50 20 20 190

7 50 150 20 20 240

8 75 184 14 14 287

•iX 425 634 90 90 1239

4583,3583324

1239

6

9090634425 22222

=−+++=osTratamientSC

3750,490424

1239

4

287240190161116245 2222222

=−+++++=AnalisisSC

6250,5569924

12391420...50117

22222 =−++++=TotalSC

Cuadro 8. El ANOVA para la aceptabilidad general.

Fuente de variación SC GL CM Fcal

Tratamientos 35833,4583 3 11944,4861 11,975

Aceptabilidad general 4904,3750 5 980,8750 0,9834

Error experimental(E-E) 14961,7917 15 997,4528

Total 55699,6250 23

55

GL

SCCM =

EECM

CMFcal

−

=

Sí FtablaFcal < , entonces se acepta Ho.

Para los tratamientos, se tiene: 2900,3)15;3;05,0( == FFtabla

Para la aceptabilidad general, se tiene: 90,2)15;5;05,0( == FFtabla

Conclusiones:

1) Los tratamientos si tienen efecto significativo sobre la aceptabilidad general del pan

enriquecido.

2) Los análisis no tienen efecto significativo sobre la aceptabilidad general del pan

enriquecido.

Aplicación del DBCA para el sabor del pan enriquecido. Para validar estadìsticamente si

los tratamientos y repeticiones tienen efecto significativo o no sobre el sabor del pan, se ha

usado el Diseño en Bloquue Completamente al Azar (DBCA), cuyos datos de soluciòn se

muestran en el cuadro 9.

Cuadro 9. Datos correspondientes a la aplicaciòn del DBCA al sabor.

REPETICIONES

Sabor R1 R 2 R3 R4 jX •

2 117 100 14 14 245

3 50 50 8 8 116

3 33 100 14 14 161

4 100 50 20 20 190

4 50 150 20 20 240

5 75 184 14 14 287

•iX 425 634 90 90 1239

4583,3583324

1239

6

9090634425 22222

=−+++=osTratamientSC

56

3750,490424

1239

4

287240190161116245 2222222

=−+++++=AnalisisSC

6250,5569924

12391420...50117

22222 =−++++=TotalSC

Cuadro 10. El ANOVA para el sabor.

Fuente de variación SC GL CM Fcal

Tratamientos 35833,4583 3 11944,4861 11,975

Aceptabilidad general 4904,3750 5 980,8750 0,9834

Error experimental(E-E) 14961,7917 15 997,4528

Total 55699,6250 23

GL

SCCM =

EECM

CMFcal

−

=

Sí FtablaFcal < , entonces se acepta Ho.

Para los tratamientos, se tiene: 2900,3)15;3;05,0( == FFtabla

Para la aceptabilidad general, se tiene: 90,2)15;5;05,0( == FFtabla

Conclusiones:

1) Los tratamientos si tienen efecto significativo sobre el sabor del pan enriquecido.

2) Los análisis no tienen efecto significativo sobre el sabor del pan enriquecido.

57

Análisis de Regresión no Lineal Múltiple y Optimización

Para hallar los modelos de predicción y posterior optimización de las variables de medida, se

dio la siguiente nomenclatura, para minimizar de esta manera, la operatividad matemática

estadística.

SaborydadAceptabiliy =

muñadeHarinax =1

PollodeSangredeHarinax =2

Cabe indicar que se plantearon las ecuaciones normales para hallar las ecuaciones predictivas,

tanto para la aceptabilidad, así como para el sabor. Estos sistemas de ecuaciones normales

resultaron ser triviales, es decir que estaban fuera de un planteamiento real, en virtud de que

no era posible que para dos (2) ó tres (3) valores iguales tanto de levadura y sal se obtuviesen

valores diferentes en cuanto a la aceptabilidad general y el sabor. Razón por la cual se trabajó

con una variable dependiente, la aceptabilidad general o el sabor y dos variables

independientes: la cantidad de harina de sangre de pollo y la cantidad de harina de muña.

En tal sentido se plantearon varios modelos predictivos, tales como:

1. 21 xCxBAy •+•+=

2. 2121 xxDxCxBAy •+•+•+=

3. 212121 xExxDxCxBAy •+•+•+•+=

4. 22

212121 xFxExxDxCxBAy •+•+•+•+•+=

5. 22

2121 xExDxCxBAy •+•+•+•+=

De los cuales el 5º modelo resultó ser el más ajustable, tanto para la aceptabilidad general así

como para el sabor. Los mismos que a continuación se presentan.

• Para la aceptabilidad general el modelo o ecuación predictiva fue:

22

2121 xExDxCxBAy •+•+•+•+= …(1)

58

Las ecuaciones normales planteadas presentan el siguiente sistema:

22

42

22

21

32

221

22

21

22

21

412

231

21

23

222

12

2212

12

213

1212

11

22

2121

...

...

...

.

xyxExxDxCxxBxA

xyxxExDxxCxBxA

xyxExxDxCxxBxA

xyxxExDxxCxBxA

yxExDxCxBNA

=++++

=++++

=++++

=++++

=++++

∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑

∑∑∑∑∑∑∑∑∑

Reemplazando las respectivas sumatorias, se tiene el siguiente sistema de ecuaciones

533348186497873642572000011854504553920081356

1790124257200003327152673512800330942535403

38221185450435128008135643800634

2266553920033094254380035403425

3381356354036344256

=++++=++++

=++++=++++

=++++

EDCBA

EDCBA

EDCBA

EDCBA

EDCBA

Resolviendo, por cualquier método adecuado, resulta el siguiente valor:

000153967,0

00201578,0

0490145,0

295152,0

61099,6

=−=

==

−=

E

D

C

B

A

Reemplazando en la ecuación (1), se tiene la ecuación predictiva para la Aceptabilidad

general, cuya forma es la siguiente:

22

421

321 1053967,11001578,204901,029525,09110,6 xxxxy −− ×−×+++−= …(2)

Cuyo coeficiente de correlación, calculado por

∑∑

−−

=2

2

)(

)ˆ(

yy

yyγ

Donde: y es la aceptabilidad general estimada por la ecuación (2), y es la estabilidad general

promedio y y es la aceptabilidad general experimental.

Que reemplazando valores, resulta

59

9484,02000,17

7428,15 ==γ

Si se tiene 1002 ×γ , se logra un estadígrafo más útil aún, denominado el coeficiente de

determinación.

Este coeficiente, para la aceptabilidad general resulta ser un valor del 89,9531 %; donde su

explicación, de manera explícita es: el 89,9531% de y (variación de la aceptabilidad general)

es explicado por las variables 1x (cantidad de harina de muña) y 2x (cantidad de harina de

sangre de pollo); respectivamente.

Proceso de optimización para la aceptabilidad general

Derivando, parcialmente, la ecuación (2), respecto a la cantidad de harina de muña, tenemos:

1

tan1

)00201578,0(2295251,02

xx

y

teconsx

×−=

∂∂

=

01

=∂∂x

y

Entonces: 0)00201578,0(2295251,0 1 =×− x

Luego, evaluando la cantidad de harina de muña ( 1x ) resulta

gx 2349,731 =

Derivando, parcialmente, la ecuación (2), respecto a la cantidad de harina de sangre de pollo,

tenemos:

2

tan2

)000153967,0(20490145,01

xx

y

teconsx

×−=

∂∂

=

02

=∂∂x

y

Entonces: 0)000153967,0(20490145,0 2 =×− x

Luego, evaluando la cantidad de harina de sangre de pollo ( 2x ) resulta

gx 1721,1592 =

La aceptabilidad general máxima u óptima, será

60

1012,8)1721,159;2349,73( =óptimageneraldadAceptabili

• Para el sabor el modelo o ecuación predictiva será:

22

2121 xExDxCxBAy •+•+•+•+= …(1)

Las ecuaciones normales planteadas presentan el siguiente sistema:

22

42

22

21

32

221

22

21

22

21

412

231

21

23

222

12

2212

12

213

1212

11

22

2121

...

...

...

.

xyxExxDxCxxBxA

xyxxExDxxCxBxA

xyxExxDxCxxBxA

xyxxExDxxCxBxA

yxExDxCxBNA

=++++

=++++

=++++

=++++

=++++

∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑

∑∑∑∑∑∑∑∑∑

Reemplazando las respectivas sumatorias, se tiene el siguiente sistema de ecuaciones

301780186497873642572000011854504553920081356

1386484257200003327152673512800330942535403

22701185450435128008135643800634

1592553920033094254380035403425

2181356354036344256

=++++=++++

=++++=++++

=++++

EDCBA

EDCBA

EDCBA

EDCBA

EDCBA

Resolviendo, por cualquier método adecuado, resulta el siguiente valor:

00105384,0

00281765,0

222262,0

408625,0

01510,25

==

−=−=

=

E

D

C

B

A

Reemplazando en la ecuación (1), se tiene la ecuación predictiva para el sabor, cuya forma

es la siguiente:

22

421

321 100538,1108818,2222262,0408625,001510,25 xxxxy −− ×+×+−−= …(3)

61

Que tiene un coeficiente de correlación, bastante aceptable y calculado por

∑∑

−−

=2

2

)(

)ˆ(

yy

yyγ

Donde: y es el valor estimado por la ecuación (3), y es el sabor promedio y y es el sabor

experimental. Que reemplazando valores, resulta 9945,05000,5

4395,5 ==γ

Si se tiene 1002 ×γ , se logra un estadígrafo más útil aún, denominado el coeficiente de

determinación. Este coeficiente, para el sabor resulta ser un valor del 98,9030 %; donde su

explicación, de manera explícita es: el 98,9030% de y (sabor) es explicado por las variables

1x (cantidad de harina de muña) y 2x (cantidad de harina de sangre de pollo);

respectivamente.

Proceso de optimización para el sabor

Derivando, parcialmente, la ecuación (2), respecto a la cantidad de harina de muña, tenemos:

1

tan1

)00281765,0(2408625,02

xx

y

teconsx

×+−=

∂∂

=

01

=∂∂x

y Entonces: 0)00281765,0(2408625,0 1 =×−− x

Luego, evaluando la cantidad de harina de muña ( 1x ) resulta

gx 5117,721 =

Derivando, parcialmente, la ecuación (2), respecto a la cantidad de harina de sangre de pollo,

tenemos:

2

tan2

)00105384,0(2222262,01

xx

y

teconsx

×+=

∂∂

=

02

=∂∂x

y

Entonces: 0)00105384,0(2222262,0 2 =×+ x

Luego, evaluando la cantidad de harina de sangre de pollo ( 2x ) resulta

62

gx 4534,1052 =

El sabor máximo u óptimo, será

1318,5)4534,105;5117,75( =Sabor

Cálculo del porcentaje de incremento en Calcio, Fósforo, Fierro y Proteínas.

Para una alimentación promedio de cuatro raciones diarias de un poblador medio y utilizando

cálculos elementales según tablas de nutrición y teniendo en cuenta que las raciones son

desayuno (2 panes, 1 taza de leche evaporada y otros), almuerzo (sopa, segundo y un vaso de

jugo), lonche (2 panes, 1 taza de leche evaporada y otros) y cena (sopa, segundo y un pan); se

tiene para cada componente lo siguiente:

Cuadro 11. Se evaluó la cantidad de calcio (mg) en un desayuno, almuerzo, lonche y cena.

Ración Con pan no enriquecido Con pan enriquecido

Desayuno 440 680

Almuerzo 90 90

Lonche 440 680

Cena 110 230

Total 1080 1680

%56,551001080

1680promedio dieta laen Calcioen aumento de % =×=

Cuadro 12. Se evaluó la cantidad de Fósforo (mg) en un desayuno, almuerzo, lonche y cena.

Ración Con pan no enriquecido Con pan enriquecido

Desayuno 295 329,4

Almuerzo 135 112,2

Lonche 295 329,4

Cena 200 217,2

Total 925 1011

%30,9100925

1011promedio dieta laen Fósforoen aumento de % =×=

63

Cuadro 13. Se evaluó la cantidad de hierro (mg) en un desayuno, almuerzo, lonche y cena.

Ración Con pan no enriquecido Con pan enriquecido

Desayuno 5,20 7,24

Almuerzo 4,30 4,30

Lonche 5,20 7,24

Cena 4,70 5,72

Total 19,40 24,50

%30,2610019,40

24,50promedio dieta laen Hierroen aumento de % =×=

Cuadro 14. Se evaluó la cantidad de proteína (g) en un desayuno, almuerzo, lonche y cena.

Ración Con pan no enriquecido Con pan enriquecido

Desayuno 25,30 42,14

Almuerzo 26,00 26,00

Lonche 25,30 42,14

Cena 28,50 36,92

Total 105,10 147,20

%06,40100105,10

147,20promedio dieta laen Proteínaen aumento de % =×=

64

VALIDACIÓN DEL ESTUDIO.

A continuación se presentan los datos densitométricos; llevados a cabo para un tiempo inicial

(sin consumo del pan enriquecido), luego después de 24 días (consumiendo el pan

enriquecido) y finalmente después de 32 días (consumiendo el pan enriquecido).

Las pruebas se llevaron a cabo en el laboratorio Global Médica, usando el equipo denominado

ENCORE LUNAR, tipo DPX-NT, serie NT+73567, del General Electrical Mèdical Sistem,

fabricado en los Estados Unidos de Norteamérica. Dicho equipo realiza los análisis de

cuantificación de calcio, cuantificación de tejidos graso, magro y neutral. Donde el modo de

exploración del análisis es estándar.

Análisis de densitometría ósea.

Antebrazo izquierdo. Al análisis fue realizado en el Radio de Unidad Distal (Radio UD),

Cúbito de Unidad Distal (Cúbito UD), Radio y Cúbito 33 %, los dos UD, los dos 33% , Radio

y Cúbito total y ambos (radio y cúbito) total, datos que se presentan en el siguiente cuadro 15.

Cuadro 15. Evolución densitométrica de calcio en el antebrazo izquierdo.

Región DMO (g/cm2)

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

Radio UD 0,381 0,402 0,429

Cúbito UD 0,318 0,339 0,350

Radio 33% 0,772 0,792 0,803

Cubito 33% 0,777 0,796 0,807

Los dos UD 0,351 0,369 0,402

Los dos 33% 0,776 0,794 0,805

Radio total 0,579 0,597 0,617

Cúbito Total 0,562 0,580 0,599

Ambos total 0,575 0,594 0,609

65

Columna Antero Posterior. Al análisis fue realizado en las Vértebras Lumbares (L1, L2, L3

y L4) y entre las combinaciones entre ellas como se puede ver en el cuadro 16.

Cuadro 16. Evolución densitométrica de calcio en la Columna Antero Posterior.

Región DMO (g/cm2

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

L1 0,983 1,007 1,047

L2 1,004 1,027 1,073

L3 0,968 0,992 1,026

L4 1,006 1,031 1,079

L1 – L2 0,992 1,018 1,060

L1 – L3 0,981 1,007 1,048

L1 – L4 0,989 1,011 1,056

L2 – L3 0,988 1,010 1,048

L2 - L4 0,993 1,015 1,059

L3 - L4 0,986 1,009 1,053

Fémur derecho. Al análisis fue realizado en el cuello, words, tronco, diáfisis y total, cuyos

datos se presentan en el cuadro 17.

Cuadro 17. Evolución densitométrica de calcio en el fémur derecho.

Región DMO (g/cm2)

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

Cuello 0,967 0,983 1,026

Words 0,874 0,889 0,926

Trocontes 0,861 0,874 0,911

Diáfisis 1,184 1,201 1,245

Total 1,029 1,041 1,086

66

Fémur Izquierdo. Al análisis fue realizado en el cuello, words, tronco, diáfisis y total, cuyos

datos se presentan en el cuadro 18.

Cuadro 18. Evolución densitométrica de calcio en el fémur izquierdo.

Región DMO (g/cm2)

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

Cuello 0,924 0,942 0,987

Words 0,769 0,785 0,826

Tronco 0,869 0,884 0,925

Diáfisis 1,157 1,175 1,214

Total 1,018 1,031 1,071

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA VALIDACIÓN DEL ESTUDIO Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el antebrazo izquierdo Cuadro 19. Evolución densitométrica de calcio en el antebrazo izquierdo.

DMO (g/cm2) (Inicio) DMO (g/cm2) (24 días) DMO (g/cm2) (56 días) REPETICIONES

1 0,381 0,402 0,429

2 0,318 0,339 0,350

3 0,772 0,792 0,803

4 0,777 0,796 0,807

5 0,351 0,369 0,402

6 0,776 0,794 0,805

7 0,579 0,597 0,617

8 0,562 0,580 0,599

9 0,575 0, 594 0,609

Comparación de Varias Muestras

Muestra 1: INICIO

67

Muestra 2: DIAS 24

Muestra 3: DIAS 56

Muestra 1: 9 valores en el rango de 0,318 a 0,777

Muestra 2: 9 valores en el rango de 0,339 a 0,796

Muestra 3: 9 valores en el rango de 0,35 a 0,807

Procedimiento estadístico: El StatAdvisor

Este procedimiento compara los datos en 3 columnas del archivo de datos actual. Realiza

varias pruebas estadísticas y gráficas para comparar las muestras. La prueba-F en la tabla

ANOVA determinará si hay diferencias significativas entre las medias. Si las hay, las Pruebas

de Rangos Múltiples le dirán cuáles medias son significativamente diferentes de otras. Si le

preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir la Prueba de Kruskal-Wallis la cual

compara las medianas en lugar de las medias. Las diferentes gráficas le ayudarán a juzgar la

significancia práctica de los resultados, así como le permitirán buscar posibles violaciones de

los supuestos subyacentes en el análisis de varianza.

Tabla 23. Datos del ANOVA para el antebrazo izquierdo

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 0,00605363 2 0,00302681 0,09 0,9138

Intra grupos 0,802588 24 0,0334411

Total (Corr.) 0,808641 26

La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente

entre-grupos y un componente dentro de grupos. La razón-F, que en este caso es igual a

0,0905117, es el cociente entre el estimado entre grupos y el estimado dentro de grupos.

Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia

estadísticamente significativa entre las medias de las 3 variables con un nivel del 95,0%

de confianza.

68

INICIO DIAS 24 DIAS 56

Medias y 95.0% de Fisher LSD

0.47

0.51

0.55

0.59

0.63

0.67

0.71M

edia

Figura 10. Gráfico de medias, indica un ligero aumento en la media de los valores DMO en

el brazo, aunque no existe diferencia significativa según el ANOVA.

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en la columna vertebral

Cuadro 20. Evolución densitométrica de calcio en la Columna Antero Posterior.

DMO (g/cm2) (Inicio) DMO (g/cm2) (24 días) DMO (g/cm2) (56 días) Región

L1 0,983 1,007 1,047

L2 1,004 1,027 1,073

L3 0,968 0,992 1,026

L4 1,006 1,031 1,079

L1 – L2 0,992 1,018 1,060

L1 – L3 0,981 1,007 1,048

L1 – L4 0,989 1,011 1,056

L2 – L3 0,988 1,010 1,048

L2 - L4 0,993 1,015 1,059

L3 - L4 0,986 1,009 1,053

,

69

Comparación de Varias Muestras

Muestra 1: INICIO

Muestra 2: DIAS 24

Muestra 3: DIAS 56

Muestra 1: 10 valores en el rango de 0,968 a 1,006

Muestra 2: 10 valores en el rango de 0,992 a 1,031

Muestra 3: 10 valores en el rango de 1,026 a 1,079

Procedimiento estadístico: El StatAdvisor

Este procedimiento compara los datos en 3 columnas del archivo de datos actual. Realiza

varias pruebas estadísticas y gráficas para comparar las muestras. La prueba-F en la tabla

ANOVA determinará si hay diferencias significativas entre las medias. Si las hay, las Pruebas

de Rangos Múltiples le dirán cuáles medias son significativamente diferentes de otras. Si le

preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir la Prueba de Kruskal-Wallis la cual

compara las medianas en lugar de las medias. Las diferentes gráficas le ayudarán a juzgar la

significancia práctica de los resultados, así como le permitirán buscar posibles violaciones de

los supuestos subyacentes en el análisis de varianza.

Tabla 24. Datos del ANOVA para Columna Antero Posterior. Fuente Suma de

Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos

0,0222845 2 0,0111422 72,86 0,0000

Intra grupos

0,004129 27 0,000152926

Total (Corr.)

0,0264135 29

La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente

entre-grupos y un componente dentro-de-grupos. La razón-F, que en este caso es igual a

72.8603, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos. Puesto

que el valor-P de la prueba-F es menor que 0.05, existe una diferencia estadísticamente

70

significativa entre las medias de las 3 variables con un nivel del 95.0% de confianza. Para

determinar cuáles medias son significativamente diferentes de otras, seleccione Pruebas de

Múltiples Rangos, de la lista de Opciones Tabulares.

Pruebas de Múltiple Rangos Método: 95.0 porcentaje LSD Casos Media Grupos Homogéneos

INICIO 10 0,989 X

DIAS 24 10 1,0127 X

DIAS 56 10 1,0549 X

Contraste Significativo Diferencia +/- Límites

INICIO - DIAS 24 * -0,0237 0,0113474

INICIO - DIAS 56 * -0,0659 0,0113474

DIAS 24 - DIAS 56 * -0,0422 0,0113474

* indica una diferencia significativa.

Esta tabla aplica un procedimiento de comparación múltiple para determinar cuáles medias

son significativamente diferentes de otras. La mitad inferior de la salida muestra las

diferencias estimadas entre cada par de medias. El asterisco que se encuentra al lado de los 3

pares indica que estos pares muestran diferencias estadísticamente significativas con un nivel

del 95.0% de confianza. En la parte superior de la página, se han identificado 3 grupos

homogéneos según la alineación de las X's en columnas. No existen diferencias

estadísticamente significativas entre aquellos niveles que compartan una misma columna

de X's. El método empleado actualmente para discriminar entre las medias es el

procedimiento de diferencia mínima significativa (LSD) de Fisher. Con este método hay un

riesgo del 5.0% al decir que cada par de medias es significativamente diferente, cuando la

diferencia real es igual a 0.

71

INICIO DIAS 24 DIAS 56

Medias y 95.0% de Fisher LSD

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08M

edia

Figura 11. Gráfico de medias para DMO en la columna, se han considerado los puntos

analizados como repeticiones y se puede afirmar con el 95% de confianza que hubo un

incremento entre las determinaciones de calcio como DMO (g/cm2) en los diferentes días del

ensayo.

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el fémur derecho Cuadro 21. Evolución densitométrica de calcio en el fémur derecho.

Región DMO (g/cm2)

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

Cuello 0,967 0,983 1,026

Words 0,874 0,889 0,926

Trocontes 0,861 0,874 0,911

Diáfisis 1,184 1,201 1,245

Total 1,029 1,041 1,086

Comparación de Varias Muestras

Muestra 1: INICIO

Muestra 2: DIAS 24

Muestra 3: DIAS 56

72

Muestra 1: 5 valores en el rango de 0.861 a 1.184

Muestra 2: 5 valores en el rango de 0.874 a 1.201

Muestra 3: 5 valores en el rango de 0.911 a 1.245

Procedimiento estadístico: El StatAdvisor

Este procedimiento compara los datos en 3 columnas del archivo de datos actual. Realiza

varias pruebas estadísticas y gráficas para comparar las muestras. La prueba-F en la tabla

ANOVA determinará si hay diferencias significativas entre las medias. Si las hay, las Pruebas

de Rangos Múltiples le dirán cuáles medias son significativamente diferentes de otras. Si le

preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir la Prueba de Kruskal-Wallis la cual

compara las medianas en lugar de las medias. Las diferentes gráficas le ayudarán a juzgar la

significancia práctica de los resultados, así como le permitirán buscar posibles violaciones de

los supuestos subyacentes en el análisis de varianza.

Tabla 25. Datos del ANOVA fémur derecho. Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos

0,00837373 2 0,00418687 0,23 0,7943

Intra grupos

0,214044 12 0,017837

Total (Corr.)

0,222418 14

La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente

entre-grupos y un componente dentro-de-grupos. La razón-F, que en este caso es igual a

0,234729, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos.

Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia

estadísticamente significativa entre las medias de las 3 variables con un nivel del 95,0% de

confianza.

73

INICIO DIAS 24 DIAS 56

Medias y 95.0% de Fisher LSD

0.89

0.94

0.99

1.04

1.09

1.14M

edia

Figura 12. Gráfico de medias de las medidas DMO del fémur derecho, no presentan

diferencias, aunque se puede apreciar un ligero aumento de las medias, desde el inicio hasta

los 56 días.

Análisis estadístico de las mediciones de densitometría ósea en el fémur izquierdo

Cuadro 22. Evolución densitométrica de calcio en el fémur izquierdo.

Región DMO (g/cm2)

(Inicio)

DMO (g/cm2)

(24 días)

DMO (g/cm2)

(56 días)

Cuello 0,924 0,942 0,987

Words 0,769 0,785 0,826

Tronco 0,869 0,884 0,925

Diáfisis 1,157 1,175 1,214

Total 1,018 1,031 1,071

Comparación de Varias Muestras

Muestra 1: INICIO

Muestra 2: DIAS 24

Muestra 3: DIAS 56

Muestra 1: 5 valores en el rango de 0,769 a 1,157

74

Muestra 2: 5 valores en el rango de 0,785 a 1,175

Muestra 3: 5 valores en el rango de 0,826 a 1,214

Procedimiento estadístico: El StatAdvisor

Este procedimiento compara los datos en 3 columnas del archivo de datos actual. Realiza

varias pruebas estadísticas y gráficas para comparar las muestras. La prueba-F en la tabla

ANOVA determinará si hay diferencias significativas entre las medias. Si las hay, las Pruebas

de Rangos Múltiples le dirán cuáles medias son significativamente diferentes de otras. Si le

preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir la Prueba de Kruskal-Wallis la cual

compara las medianas en lugar de las medias. Las diferentes gráficas le ayudarán a juzgar la

significancia práctica de los resultados, así como le permitirán buscar posibles violaciones de

los supuestos subyacentes en el análisis de varianza.

Tabla 26. Datos del ANOVA para fémur izquierdo Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 0,0087088 2 0,0043544 0,20 0,8220

Intra grupos 0,262172 12 0,0218476

Total (Corr.) 0,27088 14

La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente

entre-grupos y un componente dentro-de-grupos. La razón-F, que en este caso es igual a

0.199308, es el cociente entre el estimado entre-grupos y el estimado dentro-de-grupos.

Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0.05, no existe una diferencia

estadísticamente significativa entre las medias de las 3 variables con un nivel del 95.0% de

confianza.

75

INICIO DIAS 24 DIAS 56

Medias y 95.0% de Fisher LSD

0.84

0.89

0.94

0.99

1.04

1.09

1.14M

edia

Figura 13. Gráfico de medias para DMO del fémur izquierdo, no se encontraron diferencias

entre las medidas de DMO para fémur izquierdo, sin embargo se aprecia una ligera tendencia

al aumento de los valores DMO, desde el inicio hasta los 56 días.

76

CAPÌTULO V. DISCUSIÓN

Discusión

1. Las proteínas y minerales (calcio, fósforo y hierro) se pueden incrementar en la

alimentación humana por la adición de agentes vegetales y animales, siempre y cuando

estos no sobrepasen los límites de ingesta recomendados, coincidiendo con lo que

reportan Browman A. Bárbara & Russell M. Robert (2003).

2. La harina de muña puede ser sustituida hasta un 20% en la elaboración de productos

panificados y similares, discrepando con lo reportado por Munares, M. (1983), que

sostiene que sólo se podrían sustituir el 16%. El calcio en la dieta de un poblador

medio se digiere proporcionalmente a la cantidad ingerida de alimentos y de donde

sólo el 40 % de lo ingerido se absorbe, coincidiendo lo mencionado por Gil, H. (2010-

I).

3. Las proteínas y minerales de un alimento son, en todo sentido, las dosis de soporte y

vitalidad en el cuerpo humano, en virtud de que están, por lo general, en función a la

cantidad de absorción y está en función de la cantidad que se ingiera, teniendo bastante

similitud con lo reportado por Kathleen M. L. & Escott-Stump S. (2009).

4. La cantidad de hierro en un producto de pan llevar, como es el pan enriquecido, es de

suma importancia porque contribuye a muchas funciones vitales, de soporte, de

destreza, del orden bioquímico y hasta del orden genético, situación que sigue lo

planteado por Carreras M. (2011).

5. En productos enriquecidos a base de agentes sucedáneos como harina de muña y harina

de sangre de pollo, los atributos sensoriales por lo general, son acentuados por la

incorporación de grupos hemo y de minerales, coincidiendo con lo reportado por

Anzaldúa-Morales, A. (1994).

6. La composición química de la harina de sangre de pollo es similar a la reportada por

Petrucci (1997); así como la composición nutricional. La composición química de la

harina de muña, tanto en componentes mayores (composición proximal) como

componentes menores (composición en minerales) es similar a lo reportado por

Ormachea, E. (2005).

77

Conclusiones

1. Las harinas de Muña y de Sangre de Pollo son muy buenas, que muy bien se la podrían

llamar sucedáneas, para la formulación de productos panaderos y otros alimentos

similares.

2. El análisis granulométrico para harinas panadera, de muña y de sangre de pollo

muestra una homogeneidad coherente.

3. Las harinas de Muña y de Sangre de pollo, presentan excelente textura y pastosidad en

el momento de la mezcla con la harina de trigo panadera, al momento de obtener la

masa panadera.

4. Las diferentes formulaciones o tratamientos afectan la aceptabilidad general del

producto, evaluada por el conjunto de jueces.

5. Se aprecia que el Tratamiento 6 tuvo la más alta calificación en aceptabilidad general,

lo que se puede afirmar con el 95% de confianza.

6. Existe una influencia de los tratamientos de los panes en la evaluación del sabor.

7. El tratamiento 3 obtuvo la mayor calificación para el sabor, entre los 6 tratamientos

ensayados, sin embargo se observa también que no existe diferencia significativa entre

el sabor evaluado para el Tratamiento 6 y el Tratamiento 3.

8. El Diseño en Bloque Completamente al Azar (DBCA), para el pan enriquecido, en

cuanto a la composición química muestra que los tratamientos no tienen efecto

significativo, mientras que los análisis o repeticiones tiene efecto significativo.

9. El Diseño en Bloque Completamente al Azar (DBCA), para la aceptabilidad muestra

que los tratamientos tienen efecto significativo y los análisis o repeticiones tienen no

tienen efecto significativo.

10. El Diseño en Bloque Completamente al Azar (DBCA), sobre el sabor muestra que los

tratamientos tienen efecto significativo, mientras que los análisis o repeticiones tienen

no tienen efecto significativo.

11. El modelo de Regresión no Lineal Múltiple, para la aceptabilidad general, resultó ser

de la forma 22

2121 xExDxCxBAy •+•+•+•+= ; donde y es la aceptabilidad

general, 1x es la cantidad de harina de muña, 2x es la cantidad de harina de sangre de

pollo; con coeficiente de determinación del 89, 9531 %.

78

12. Las cantidades óptimas de harinas de muña y de sangre de pollo, para la aceptabilidad

general, fueron, respectivamente, de gx 2349,731 = y gx 1721,1592 = , obteniendo una

aceptabilidad general máxima de 8, 1012 en la escala hedónica; de 1 a 10.

13. El modelo de Regresión no Lineal Múltiple, para el sabor, resultó ser de la misma

forma que para la aceptabilidad general, donde y es el sabor, 1x es la cantidad de

harina de muña, 2x es la cantidad de harina de sangre de pollo; con coeficiente de

determinación del 98,9030 %.

14. Las cantidades óptimas de harinas de muña y de sangre de pollo, para el sabor, fueron,

respectivamente, de gx 5117,721 = y gx 4534,1052 = ; obteniendo un sabor máximo de

5, 1318 en la escala hedónica, de 1 a 6.

15. Los porcentajes incrementados, de una dieta promedio diaria, en proteínas, calcio,

fósforo y hierro, respectivamente son: 40,06%; 55,56 %; 9,30 % y 26,30 %.

16. No existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de los tres (3)

análisis densitométricos, para el antebrazo izquierdo, con un nivel del 95,0% de

confianza.

17. Existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de de los tres (3)

análisis densitométricos, para la columna antero posterior, con un nivel del 95,0% de

confianza. Según la prueba de múltiples rangos, no existen diferencias estadísticamente

significativas entre aquellos niveles que compartan una misma columna de grupos

homogéneos.

18. No existe una diferencia estadísticamente significativa entre de los tres (3) análisis

densitométricos, para el fémur derecho, con un nivel del 95,0% de confianza.

19. No existe una diferencia estadísticamente significativa entre de los tres (3) análisis

densitométricos, para el fémur izquierdo, con un nivel del 95,0% de confianza.

Recomendaciones

1. El proceso de deshidratación de la sangre de pollo debe realizarse hasta un 8% de

humedad, porque al molerlo, la harina absorbe agua con facilidad.

2. La incorporación de las harinas, tanto de sangre de pollo como de muña debe ser

durante el amasado mezclado y no colocarse todo junto.

79

3. Después del tamizado, para la harina de muña, se debe esperar entre 3 y 5 minutos con

el fin de que las partículas que quedan en suspensión, que tienen el aceita esencial se

volatilicen pronunciadamente.

4. Las cantidades de harinas de sangre de pollo y de muña deben ser medidas con

predicción al décimo de gramo al igual que la harina panadera y los demás insumos.

5. La molienda de la harina de muña debe realizarse con un sistema tipo chaqueta, afín de

que no se impregne el ambiente con agentes volátiles hidrocarbonados.

6. Se recomienda el tiempo de vida útil, del pan enriquecido, debe evaluarse

cuidadosamente; así como la textura, apariencia, sabor y aceptabilidad general.

7. El pan enriquecido debe validarse desde el punto de vista microbiológico, químico y

bioquímico en personas, durante un tiempo suficiente para descartar reacciones

negativas en el ser humano; en virtud que se está elaborando un producto a base de

materias primas de origen vegetal y animal.

80

Referencias bibliográficas.

1. Anzaldúa-Morales, A.1994. La Evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoría y la

Práctica. Editorial Acribia. Zaragoza. España.

2. Archile, A., Márquez, E., Benites B., Rangel, L., Bracho, M. & Izquierdo, P. 2000.

Calidad nutricional de la carne de pollo deshuesada mecánicamente. Anal Vzlno Nutr;

13(2):88-93.

3. Augusto, R. W. 1975. Fraccionamiento del Aceite Esencial del Minthostachys mollis

(muña) y su aplicación en la inhibición del Brotamiento de la papa - cultivar Mariva.

Tesis: Título de Químico. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima - Perú.

4. Barbosa Y., Rangel L., Archile A., Izquierdo P. & Márquez E. 1996. Estudio de

algunos factores que afectan la propiedad de gelación en el plasma sanguíneo animal.

Rev. Cient. SCV-LUZ; 6: 31-36.

5. Bedoya, A.M. 1979. Conservación de Papa Tomasa Condemayta y Mariva, mediante

Radiación Gamma, aceite esencial de Minthostachys mollis (muña), y Nobraton y

Fusarex. Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias.

Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima - Perú.

6. Benitez, B., Barbosa, Y. & Bracho, M. 1999. Efecto del pH y concentración de las

proteínas sobre la propiedad de gelificación de la sangre animal. Rev. Cient. FCV-

LUZ; 9(3):190-195.

7. Brennan J. G., Butters J. R & Cowell N. D. 2007. Las Operaciones de la Ingeniería de

los Alimentos. Cuarta Edición. Editorial Acribia. Zaragoza. España.

8. Browman A. Bárbara & Russell M. Robert. 2003. Conocimientos Actuales sobre

Nutrición. Organización Panamericana de la Salud y Organización Mundial de la

Salud. Octava Edición. USA.

9. Caballero, A. E. 2 000. Metodología de la Investigación Científica: Diseños con

Hipótesis Explicativas. UDEGRAF S.A. Lima- Perù.

10. Cabrera, M, C. 1998. Utilización de la harina de sangre de aves en la alimentación del

pollo parrillero. Facultad de Agronomía. Centro Regional Sur. Unidad de Avicultura.

Montevideo. Uruguay.

11. Carreras M. 2011. Metabolismo del Hierro. Corporación Industrial de Apoyo

Alimentario. Consultado el 15 de Mayo del 2011en:

http:ciaal.com/Anemia_MC005_Metabolismo_del _Hierro_Martin_ Carreras2007.

pdt.

12. Catricheo, R., Sánchez, F., Aguayo, M. & Yánes, E. 1989. Desarrollo y evaluación

química y nutricional de un alimento infantil a base de lupino dulce, trigo y leche.

Arch Ltinoamer Nutr; 39(2):140-149.

81

13. Cheftel, J.C. 1987. Proteínas Alimentarias: Bioquímica, propiedades, funciones, valor

nutritivo, modificaciones químicas. Editorial Acribia. Zaragoza. España.

14. Condori, M; Morales A; Marcial, R; Mamani, J. y Machirola, N. 1995. Medicina

Ancestral y la Salud de los Pueblos Indígenas. Trabajo expuesto en la XVI Feria

Internacional en Plantas Nativas. Instituto Nacional de Nutrición. Lima - Perú.

15. Coniberti, M. B. 2000. Parámetros de calidad que definen la calidad del trigo

argentino. Estación Experimental Agropecuaria Marco Juárez. Editorial INTA.

Argentina.

16. Douglas, C. M. 2001. Diseño y Análisis de Experimentos. Grupo Editorial

Iberoamericana. Cuauhtémoc. México, D.F.

17. Downie, N. & Heath, R. 2003. Métodos Estadísticos Aplicados. Quinta edición.

Editorial Harla. México.

18. Espasa Calpe, S.A. 1980. Enciclopedia Universal Ilustrada, Europeo Americana. Tomo

XXII. Editorial Espasa Calpe. Madrid. España.

19. Falla, H. 1995. Desechos de Matadero como Alimento Animal en Colombia.

Frigorífico Guadalupe. S.A. Santafé de Bogotá. Colombia.

20. Geankoplis, C. 2004. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Quinta

Reimpresión. Compañía editorial Continental. México, D. F.

21. Gil, H. A. 2010. Tratado de Nutrición: Composición y Calidad Nutritiva delos

Alimentos. Tomo I. Edición Médica Panamericana S. A. Segunda Edición. Madrid.

España.

22. Gil, H. A. 2010. Tratado de Nutrición: Composición y Calidad Nutritiva delos

Alimentos. Tomo II. Edición Médica Panamericana S. A. Segunda Edición. Madrid.

España.

23. Infante, S. G. 2003. Métodos Estadísticos. Editorial Trillas. México.

24. Kathleen M. L. & Escott-Stump S. 2009. Krause Dietoterapia. 12ª Edición. Editorial

Masson Travesera de Gracia, 17-21-08021. Barcelona. España.

25. Lee, T., Williams, S., Sloan D. & Littell, R. 1997. Development and evaluation of a

chicken breakfast sausage manufactured with mechanically deboned chicken meat.

Poultry Sci; 76: 415-421.

26. Llovet, J.; Delgado, D. & Martinez, J. 2000. Statgraphics Plus 4. Ediciones Anaya

Multimedia, S.A. Madrid. España.

27. Márquez, E., Benítez, B., Méndez, N., Rangel, L., Medrano, I., Venencia, I., Izquierdo,

P., Romero, R. & Castejón, H. 1998. Características Nutricionales de una galleta

formulada con plasma sanguíneo de bovino como principal fuente proteica. Archivos

Latinoamericanos de Nutrición. Órgano Oficial de la Sociedad Latinoamericana de

Nutrición. Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela.

82

28. Márquez, E., Barbosa, Y., Izquierdo, P. & Torres, G. 1997. Studies on the

incorporation of bovine plasma in emulsion type of meta product. J. Food Sci. Techn;

34(4):337-339.

29. Ministerio de Salud. 1993. Composición química de alimentos. Instituto Nacional de

Nutrición. Lima - Perú.

30. Moreno, M.1995. Harina de Sangre. Revista Nacional de Zootecnia 5(27). Santa Fé de

Bogotá. Colombia.

31. Mostacero, J. & Mejía, F. 1993. Taxonomía de Fanerógamas Peruanas. Concytec.

Perú.

32. Muller, H.G. 1978. Introducción a la Reología de los Alimentos. Editorial Acribia.

Zaragoza. España.

33. Muller, H.G. & Tobin, G. 1996. Nutrición y ciencia de los alimentos. Editorial Acribia.

Zaragoza. España.

34. Munares, M. 1983. Estudio del Aceite Esencial de la muña (Minthostachys mollis) en

almacenaje de papa como inhibidor de brotamiento y Microorganismos. Tesis para

optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria

La Molina. Lima - Perú.

35. Ormachea, E. C. 2005. Determinación de los efectos de la muña (Minthostachys

mollis) y sus extractos contra la polilla de la papa (Phthorimaea operculella Zell).

Tesis para optar el Grado de Magister Scientiae. Universidad Nacional Agraria La

Molina. Lima - Perú.

36. Pendersen, J. W. 1989. Utilization of animal blood in meat products. Food

Technology. 33: 79-80.

37. Petrucci, H. Ralph. 1997. Química General de los Alimentos. Editorial Addison-

Wesley Iberoamericana, S. A. Wilmington, Delaware. U.S.A.

38. Quispe, I.1994. Efecto del aceite esencial de muña (Minthostachys mollis), en el

almacenamiento de naranja (Citrus sinensis, Linn Osbeck). Variedad Valencia. Tesis

para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad La Molina.

Lima - Perú.

39. Rangel, L., Archile, A., Castejón, O., Izquierdo, P. & Márquez, E. 1995. Utilización

del tripolifosfato de sodio como anticoagulante y su efecto sobre las propiedades

emulsificantes del plasma. Rev. Cient. FCV-LUZ; 5(2):111-116.

40. Ress J. & Bettison J. 2007. Procesado Térmico y Envasado de los Alimentos. Editorial

Acribia. Zaragoza. España.

83

41. Robinson S. David. 2001. Bioquímica y Valor Nutritivo de los Alimentos. Editorial

Acribia S. A. Zaragoza. España.

42. Scade, J. 1985. Cereales. Editorial Acribia. Zaragoza. España.

43. Sancho J., Bota E. & de Castro J. J.1999. Introducción al Análisis Sensorial de los

Alimentos. Edicions de la Universitat de Barcelona. Barcelona. España.

44. Terrel R., Winblatt P., Smith G., Carpenter Z., Dill C. & Morgan R. 1996. Plasma

protein effects on characteristics of all meat and extended frankfurters. J. Food Sci.;

44:1041-1048.

45. Tybor, C. & Landaman W. 1995. Functional properties of proteins isolated from

bovine blood by a continuous pilot process. J. Food Sci.; 40:155-159.

46. Wismer, J. 1979. Utilization of animal blood in meat products. Food Techn; 33(8):76-

80.

47. Zelayarán, M. 2002. Metodología de la Investigación Jurídica. Ediciones Jurídicas.

Lima. Perú.

84

ANEXOS

1. Definición de términos Análisis granulométrico. Los métodos de representar los análisis granulométricos son:

1) frecuencia- distribución de tamaños (distribución de frecuencias de tamaño)

2) acumulación de tamaños-distribución (acumulación y distribución de tamaños), y

3) logaritmo-probabilidad.

Luego se realiza los cálculos de superficie específica y de número de partículas, cuyos

desarrollos analíticos son de la siguiente forma.

Superficie específica de partícula: ∫×=

1

0

6

p

i

p

eD

dS

φρ

λ

Número de partículas: ∫×=

1

0 3p

i

p

p

D

d

a

mN

φρ

Cernido: Fracción de partículas de tamaño inferior a la luz de un tamiz y que por lo tanto no

son retenidas por el mismo. También se denomina fracción de finos.

Esfericidad: Parámetro para cuantificar la forma de una partícula sólida. Es el cociente entre

la superficie externa de una esfera de igual volumen que la partícula y la superficie de dicha

partícula.

Molienda: Reducción desde partículas de tamaño intermedio hasta partículas de tamaño

pequeño.

Rechazo: Fracción de partículas de tamaño superior a la luz de un tamiz, por lo que quedan

retenidas en el mismo. También se denomina fracción de gruesos.

Superficie específica: Superficie de una mezcla de partículas sólidas por unidad de masa (le

la mezcla. Habitualmente se expresa en unidades de m2/g.

Caracterización de las partículas sólidas. Los parámetros utilizados para la caracterización

de partículas sólidas son:

- Forma de las partículas.

- Tamaño de las partículas.

Forma de las partículas. La forma de las partículas individuales se puede expresar mediante

el concepto de esfericidad ( )sφ definida como el cociente entre la superficie de una esfera de

igual volumen que la partícula y la superficie de dicha partícula.

85

sφ = Superficie esfera de igual volumen que la partícula/Superficie de la partícula

Esta esfericidad se puede expresar como:

pp

ps

SD

v6=φ

Siendo:

=pv = volumen de la partícula

pS = superficie de la partícula

pD = diámetro equivalente de la partícula

Los valores de la esfericidad para materiales triturados suelen oscilar entre 0,6 y 0,85. En el

caso de partículas redondeadas por abrasión, la esfericidad puede alcanzar valores de hasta

0,95. A modo de ejemplo, se calcula a continuación la esfericidad de una partícula cúbica de

lado L:

LDLvLS ppp === 326

16

62

3==

LL

Lsφ

Tamaño de las partículas. El tamaño de las partículas individuales se establece mediante el

concepto de diámetro equivalente, definido como el diámetro de una esfera que tiene el mismo

volumen que la partícula.

En el caso de partículas en las que una de las dimensiones es mucho mayor que las otras, se

prescinde de la primera para establecer el diámetro equivalente. Por ejemplo, en sólidos en

forma de aguja se considera como diámetro equivalente el diámetro de la aguja y no su

longitud.

Para materiales granulares de pequeño tamaño, dada la dificultad para establecer con exactitud

el volumen y el área de las partículas individuales, se utiliza como diámetro equivalente Dp, el

valor obtenido a partir de un análisis por tamizado.

Tamizado. Un tamiz consiste en una malla o superficie sólida perforada, cuyos orificios

tienen un tamaño uniforme.

Cuando una mezcla heterogénea de sólidos se alimenta a mi tamiz, T, se obtienen dos

fracciones. La fracción A, constituida por las partículas cuyo tamaño es superior a las

aberturas del tamiz, y que por lo tanto quedan retenidas sobre el mismo, se denomina fracción

86

de gruesos o rechazo. La fracción B, constituida por las partículas de tamaño más pequeño que

pueden pasar a través de las perforaciones del tamiz, y se recogen en una bandeja, se

denomina fracción de finos o cernido.

Si se emplean dos tamices, T1 y T2, siendo las aberturas del tamiz T1 de tamaño superior a las

del tamiz T2 se obtienen 3 fracciones: la fracción A, constituida por el rechazo del tamiz de

abertura más gruesa; la B, que contiene los sólidos que han atravesado el tamiz T1 y quedan

retenidos por el tamiz T2, y la fracción C, constituida por los sólidos más finos, que atraviesan

ambos tamices. Por analogía, si se empleara una serie de n tamices se obtendrían n + 1

fracciones.

En la Industria Alimentaría los tamices suelen utilizarse con diferentes propósitos:

a) Limpieza de alimentos o de materias primas para la fabricación de alimentos. En este tipo

de aplicaciones se utiliza un tamiz para separar aquellos componentes indeseables cuyo

tamaño sea diferente al de los productos de interés.

b) Separación de una mezcla de partículas sólidas en un número pequeño de fracciones (3 o 4),

de tamaño más homogéneo que la mezcla original, para su comercialización. Esta aplicación

se denomina clasificación de los alimentos por tamaño.

c) Análisis de mezclas heterogéneas de partículas sólidas con el fin de obtener información

sobre su distribución de tamaños, superficie específica, etc. En este caso, que se denomina

análisis por tamizado de productos granulares o pulverulentos, suele requerirse la separación

de la mezcla original en un número mayor de fracciones que en el caso anterior. A

continuación se pasa revista a cada una de estas aplicaciones.

Análisis por tamizado de productos granulares o pulverulentos. Para la obtención de la

distribución de tamaños de partícula en una mezcla heterogénea de sólidos se utilizan las

series de tamices normalizados. Los tamices se fabrican con tela de alambre, de aberturas

cuadradas, existiendo una relación constante entre los tamaños de las aberturas de los

diferentes tamices de cada serie.

Cada tamiz se caracteriza por el número de mallas por pulgada de longitud de hilo. La relación

entre la abertura del tamiz (también denominada luz) y el número de mallas es función del

diámetro del hilo y por lo tanto puede ser diferente de una serie a otra de tamices

normalizados.

Las series normalizadas de tamices más utilizadas son las siguientes:

87

AFNOR (francesa)

DIN (alemana)

UNI (italiana)

UNE (española)

TYLER y ASTM (norteamericanas)

Determinación de la superficie específica, tamaño medio y número de partículas de una

mezcla heterogénea de partículas. En una muestra de partículas de tamaño uniforme 'pD

volumen de partícula pv y superficie de partícula pS , el número de partículas N es:

ppv

M

partículademasa

partículaslasdemasaN

ρ==

1

Siendo pρ la densidad de las partículas, el área total de las partículas teniendo en cuenta la

ecuación respectiva será:

=

==

ps

pp

D

vNNSA

φ6

ppsps

p

pp D

M

D

v

v

M

ρφφρ66

=

Para calcular las características de una mezcla heterogénea, se realiza un análisis por tamizado

y se considera cada una de las fracciones iφ . Obtenidas como si fuera una muestra de tamaño

homogéneo.

Superficie específica, Aw(m2/g de muestra). Se obtiene como media ponderal de las superficies

específicas de las diferentes fracciones, haciendo ( gM 1= ) pues iφ representa el tanto por

uno. De esta forma:

...66

2____

2

1____

1

++= φρφ

φρφ ppspps

w

DD

A ∑−

=+n

ipi

i

psn

pnps DD1______

1

66 φρφ

φρφ

Donde se ha considerado que la forma y densidad de las partículas no varían con el tamaño y

representado por __

piD el diámetro medio de las partículas retenidas en el tamiz i .

88

Tamaño medio de las partículas. Para una mezcla de partículas pueden definirse diferentes

valores medios del diámetro. El más utilizado es el diámetro medio volumen-superficie (__

sD ),

definido de la siguiente forma:

pwss

AD

ρφ6__

=

expresión de la que, sustituyendo el valor anterior de Aw, se obtiene:

∑∑−−

==n

ipi

in

ipi

i

ps

pss

DD

D

1__

1__

__ 1

6

16

φφρφ

ρφ

En ocasiones también se utiliza el diámetro medio de masa (__

wD ), definido como:

∑=

=n

ipiiw DD

1

__φ

y el diámetro medio aritmético ( ND__

), que se obtiene en función del porcentaje en número de

partículas de cada tamaño y el diámetro medio de las mismas:

T

n

ipii

n

ii

n

ipii

NN

DN

N

DN

D

∑

∑

∑=

=

= == 1

__

1

1

__

__

Donde NT representa el número total de partículas en la mezcla, y N1 el número de partículas

de la fracción i.

Número de partículas por gramo de la mezcla (Nw). Se obtiene corno media aritmética del

número de partículas por gramo de cada una de las fracciones:

- Para una fracción determinada i,

=

ifracciónladeg

fracciónladeparticulas

vN

pip

i ρ1

-Para una forma dada de las partículas, se cumple que:

89

3__

` pipi Dav =

=

ifraccióndeg

fracciónladeparticulas

Da

N

pip

i __3

1

ρ

Por lo tanto, la media aritmética de una mezcla de partículas de diferente tamaño será:

Figura 1.5. Análisis diferencial de la muestra de sal.

Molienda y trituración. Muchos materiales sólidos se presentan con dimensiones demasiado

grandes para su uso por lo que se deben reducir. Con frecuencia, la reducción de tamaño de los

sólidos se lleva a cabo para poder separar sus diversos ingredientes. En general, los términos

trituración y molienda se usan para denotar la subdivisión de partículas sólidas grandes en

partículas más pequeñas.

En la industria de procesamiento de alimentos, gran número de productos alimenticios

se somete a una reducción de tamaño. Se usan molinos de rodillo para moler trigo y cebada y

obtener harinas. Las semillas de soya se trituran, se comprimen y se muelen para producir

aceite y harina. También se usan molinos de martillos para procesar harina de patata y otras

harinas. El azúcar se pulveriza para obtener un producto más fino.

Las operaciones de molienda son muy comunes en las industrias de minerales y del

cemento. Entre los ejemplos están los minerales de cobre, níquel, cobalto y hierro, que se

muelen antes de procesarlos por vía química. La piedra caliza, el mármol, el yeso y la

dolomita, se muelen para usarse como cargas en el papel, las pinturas y el caucho. Las

materias primas del cemento, tales como cal, alúmina y sílice, se muelen antes de procesarlas.

Los sólidos se reducen de tamaño mediante diversos métodos. La comprensión o

trituración se usa para reducir sólidos duros a tamaños más o menos grandes. El impacto

90

produce tamaños gruesos, medianos o finos, el desgaste o frotamiento produce materiales muy

finos, el corte se usa para obtener tamaños prefijados.

En muchas de las operaciones de la industria alimentaria, suele ser necesario desmenuzar los

sólidos, mediante la aplicación de fuerzas mecánicas. Las razones que justifican esta reducción

de tamaño son diversas.

a. La reducción de tamaño puede facilitar la extracción de un determinado constituyente

deseado, presente en una estructura compleja, como sucede, por ejemplo, en la obtención

de harina a partir de granos de trigo, o de jarabe, a partir de la caña de azúcar.

b. La reducción a un tamaño definido puede constituir una necesidad específica del producto,

como sucede por ejemplo, con la elaboración de azúcar parea glasear, en la preparación de

especias y en el refinado del chocolate.

c. Una disminución del tamaño de partícula de un material aumenta la superficie del sólido,

lo que resulta favorable en muchos procesos de velocidad.

d. La mezcla íntima suele facilitarse si las partículas son de tamaño más pequeño, lo que

constituye una consideración importante en la elaboración de algunos preparados, como

sopas empaquetadas, mezclas para bizcochos, etc.

Muchos materiales sólidos se presentan con dimensiones demasiado grandes para su uso por

lo que se deben reducir. Con frecuencia, la reducción de tamaño de los sólidos se lleva a cabo

para poder separar sus diversos ingredientes. En general, los términos trituración y molienda

se usan para denotar la subdivisión de partículas sólidas grandes en partículas mas pequeñas.

En la industria de procesamiento de los alimentos, gran número de productos alimenticios se

somete a una reducción de tamaño. Se usan molinos de rodillos para moler trigo y cebada y

obtener harinas. Las semillas de soya se trituran, se comprimen y se muelen para producir

aceite y harina. También se usan molinos de martillos para procesar harina de patata, tapioca,

y otras harinas. El azúcar se pulveriza para obtener un producto más fino.

91

Consideraciones en que se basa la selección de los equipos.

El objetivo primordial de un proceso económico de reducción de tamaño es lograr la reducción

deseada al costo mínimo. Tanto los costos de adquisición, como los de operación y

mantenimiento juegan un papel importante en la rentabilidad del proceso, por lo que se deben

considerar cuidadosamente los de diferente alternativas posibles, antes de seleccionar

cualquier sistema concreto. Al diseñar las características del proceso de que se trate, es

obligado considerar los diferentes equipos utilizables. En general, será necesario conocer las

característica de los productos de partida, de las maquinas existentes y de los productos

finales.

Una de las primeras etapas en las especificaciones del equipo de reducción de tamaño es

averiguar cuanto sea posible sobre las características del producto de alimentación, luego

influyen características como dureza, la abrasividad, la untuosidad, las temperaturas de

ablandamiento o fusión, la estructura, el peso especifico, el contenido de agua libre, la

estabilidad química, la homogeneidad y la pureza.

Dureza y abrasividad. Aunque no sea habitualmente una preocupación primaria en el

procesado de os alimentos, conocer la dureza de los productos de partida puede ser importante

para la selección del equipo. La dureza está relacionada con el modulo de elasticidad y los

materiales duros pueden ser quebradizos y fracturarse rápidamente, en cuanto se supere el

limite elástico, o dúctiles y deformarse mucho, antes de fragmentarse. Estos comportamientos

influyen en la mayor o menor dificultad de trituración y en la energía requerida para ello. En

general los productos más duros son más difíciles de triturar. Se necesita más energía y

tiempos más largos de residencia en la “zona de acción”, o que puede requerir:

a. Reducir la producción de un molino dado

b. Utilizar un molino de mayor capacidad, para una determinada producción

Como los materiales duros son casi siempre abrasivos, pueden desgastar mucho las superficies

de trabajo. Estas superficies deben ser de materiales duros y resistentes al desgaste, como el

acero al manganeso y de fácil recambio. Para reducir el desgaste, los molinos para la

reducción de tamaño de productos duros se mueven con relativa lentitud, debiendo ser de

92

construcción robusta, para que puedan soportar los esfuerzos mecánicos que se desarrollan.

Por esta razón, se suele prestar poca atención al mantenimiento de estas maquinas.

Estructura mecánica. La estructura mecánica de los productos a triturar puede indicar la

clase de fuerza más probablemente responsable de la trituración. Si los productos son frágiles,

o poseen estructura cristalina, la fractura puede producirse a lo largo de los planos de unión, y

serán las partículas mayores las que se romperán más fácilmente. En estos casos, se recurrirá a

fuerzas de compresión.

Si hay pocos planos de unión y se han de crear nuevos puntos de arranque de grietas, es

posible que sean más eficaces las fuerzas de impacto y cizalla. Muchos productos alimenticios

tienen una estructura fibrosa y no pueden desintegrarse por fuerzas de compresión o impacto,

por lo que es necesario desgarrarlos o cortarlos.

Humedad. La presencia de agua puede facilitar o complicar el proceso de trituración. En la

mayoría de los casos, un contenido en agua superior al 2 ó 3% puede embotar el molino y

reducir su capacidad de producción y su eficacia. La humedad puede facilitar también la

aglomeración de los productos, lo que dificulta la obtención de un polvo fino y de flujo libre.

La formación de polvo en la molienda en seco de muchos sólidos también pude crear

problemas, ya que:

1. La inhalación prolongada de polvos, por otra parte inocuos, puede causar

enfermedades respiratorias peligrosas; los operarios han de protegerse contra este

riesgo.

2. Muchos productos alimenticios sólidos, cuando están finamente dividido, son muy

inflamables; en la industria alimentaria, no son desconocidas las explosiones del polvo.

La presencia de pequeñas cantidades de agua contribuye a reducir el polvo y en aquellos casos

en los que el agua es aceptable, es frecuente usar aspersores para reducir la formación de

polvo.

En ciertas aplicaciones, se introducen en el sistema de molienda grandes cantidades de agua.

El agua transporta las partículas sólidas por la zona de acción, en forma de una papilla de flujo

libre. El maíz de suele someter a este tipo de molienda.

93

Sensibilidad de temperatura. En la zona de acción de un molino, se produce la fricción entre

partículas. Las partículas pueden sufrir esfuerzos inferiores a sus límites elásticos, que no las

fracturan, liberando en forma de calor proveniente de estas dos fuentes puede elevar

considerablemente la temperatura de los productos procesados y degradarlos.

Para evitar las pérdidas de los componentes termolábiles durante la reducción de tamaño,

puede recurrirse a la trituración criogénica, mezclando con el alimento dióxido de carbono

sólido o nitrógeno liquido. Este método es útil también la reducción de tamaño de materiales

fibrosos, como la carne, que tienden a deformarse, más que a fracturarse, al someterlos a un

esfuerzo.

Equipo para la reducción de tamaño.

1. Introducción y clasificación. Los equipos para la reducción de tamaño se pueden

clasificar de acuerdo con la forma en que se aplican las fuerzas, de la siguiente manera:

entre dos superficies, como en la trituración y el corte; en una superficie sólida, como en el

impacto; y por la acción del medio circundante como en los molinos coloidales. Una

clasificación mas practica consiste en dividir los equipos en trituradores, molinos finos y

cortadores.

2. Trituradores de quijadas. El equipo para la reducción no muy fina de grandes cantidades

de sólidos, consiste en unidades de baja velocidad llamadas trituradores; de los cuales

existen varios tipos comunes. En el primer tipo, que corresponde a un triturador de

quijadas, la alimentación se hace pasar entre dos quijadas pesadas o placas planas. Como

se muestra en el triturador Dodge (en el grafico), una de las quijadas es fija, y la otra es

móvil alternante con respecto a un punto de pivote en la parte inferior. La quijada oscila

sobre el punto del pivote en el fondo de la V. el material pasa con lentitud hacia un espacio

cada vez más pequeño, triturándose al desplazarse.

El triturador Blake, es de uso más común, y su punto de pivote está en la parte superior de la

quijada móvil. Las relaciones de reducción del triturador Blake son de aproximadamente 8:1.

La aplicación principal de los trituradores de quijadas es en la trituración primaria de

materiales duros y casi siempre va seguida de un procesamiento posterior en otro tipo de

triturador.

94

3. Trituradores giratorios. El triturador giratorio que se representa en el grafico, se ha

convertido en el más predominante en el campo de la trituración de minerales duros en

trozos de gran tamaño. Se podría considerar que su acción es la de un mortero manual. La

cabeza trituradora móvil tiene forma de cono truncado invertido, y está en el interior de

una coraza que tiene el mismo contorno. La cabeza trituradora gira excéntricamente y el

material que se tritura queda atrapado entre el cono externo fijo y el cono interno giratorio.

4. Trituradores de rodillos: en el grafico se muestra un modelo típico de triturador de

rodillos lisos. Los rodillos giran en sentido contrario, a velocidades iguales o diferentes. El

desgaste de los rodillos suele ser un problema grave. La relación de reducción varía entre

4:1 y 5.5: 1. También se usan rodillos únicos que giran contra una superficie fija, así como

rodillos corrugados y dentados. Muchos productos alimenticios, que casi siempre son

blandos, tales como harina, soya y almidón, se muelen con rodillos.

a) Triturador giratorio b) Triturador de rodillos

Angulo de separación:

Se necesita así al formado por las tangentes a lasa caras de los rodillos en el punto de contacto

con la partícula y es importante para la especificación del tamaño del par de rodillos de

trituración necesarios para realizar un trabajo determinado.

Si A es el ángulo de separación, Df el diámetro medio de las partículas del material a triturar,

Dp el diámetro medio de las partículas finales y Dr el diámetro de rodillos, se puede demostrar

que:

fr

pf

DD

DDACos

++

=)2/(

Y en el caso límite, en que las partículas sean atraídas por fricción hacia los rodillos:

µ=)2/(ATan

Donde µ es el coeficiente de fricción entre las partículas y los rodillos.

5. Molinos y martillo. Los molinos de martillos se usan para reducir partículas de tamaño

intermedio a dimensiones pequeñas o a polvos. Con frecuencia, la alimentación de los

molinos de martillos es el producto de trituradores giratorios o de quijadas. En el molino

de martillos, un rotor de alta velocidad gira en el interior de una coraza cilíndrica. En el

95

exterior del rotor se acopla una serie de martillos en los puntos de pivote. La alimentación

entra por la parte superior de la coraza y las partículas se rompen a medida que caen por el

cilindro. El material se rompe por el impacto de los martillos y se pulveriza al pasar por la

estrecha abertura entre los martillos y la coraza. Por ultimo, el polvo pasa por un tamiz o

malla en el extremo de descarga.

6. Molinos giratorios. Los molinos giratorios se usan para reducir materiales a tamaños

intermedios y finos. En este tipo de molinos, una coraza cilíndrica o cónica que gira sobre

un eje horizontal, se carga con un medio de molienda, como bolsas de acero, pedernal o

porcelana, o bien cilindros sólidos de acero. La reducción de tamaño se lleva a cano por

acción del impacto y frotación de las bolas al girar el molino. En los molinos giratorios, el

medio gira pegado a las paredes de la coraza durante la rotación de esta, hasta alcanzar una

altura desde la cual caen sobre las partículas. Estos molinos operan en seco o en húmedo.

El equipo para moliendas muy finas es altamente especializado. En algunos casos se usan dos

discos planos, pudiendo girar ambos o uno solamente y el material pasa entre ambos (P1).